【摘要】：發(fā)展高安全、高容量、優(yōu)良循環(huán)性能的新型電極材料已經成為鋰離子電池的一項關鍵技術。目前,商業(yè)用的石墨碳材料的理論容量372 mAg-1,已經不能夠滿足運用需求。Si-O-C復合材料具有高的比容量,但是在充放電過程中會引起體積膨脹,導致容量出現衰減,限制了它的運用。雖然許多研究報道對Si-O-C復合材料進行了大量的改進,在一定程度上解決了容量衰減問題,但是其制備過程復雜,成本高。本文通過簡便的,低成本的方法,合成了不同的Si-O-C復合材料,表征了它們的微觀結構及電化學性能。結果表明所制備的材料具有高容量,優(yōu)良的循環(huán)性能及良好的庫倫效率等特點,主要的研究內容如下：(1)以小球藻為模板,通過水解正硅酸乙酯的方法,在氬氣氣氛下燒結得到無定形Si-O-C復合材料。合成的材料為無定形的球形結構,具有良好的電化學性能：首次放電容量為1123 mAhg-1,庫侖效率為66%；在經過90次充放電循環(huán)后放電容量為519 mAhg-1,容量保持率達到75%,庫侖效率(第一次除外)一直保持在97%以上。(2)以硅藻土作為原料,用生粉作為碳源,合成了碳復合二氧化硅負極材料。通過電化學性能研究發(fā)現：而通過20%生粉改性后樣品的首次放電容量和首次效率分別為925 mAhg-1和66%；在經過100次循環(huán)后,它的容量仍可以達到586mAhg-1,容量的保持率達到95%,庫侖效率一直保持在95%以上。比較不同硅藻土含量的樣品發(fā)現：通過生粉復合的硅藻土的容量和效率都得到了提高,同時當生粉含量為20%時性能達到最佳。(3)以正硅酸乙酯為硅源并用生粉做碳源合成無定形Si-O-C復合材料。無定形Si-O-C復合材料具有較高的可逆容量和良好的循環(huán)性能：在200 mAg-1的電流密度下,其首次的放電容量1362 mAhg-1,首次的充電容量為854 mAhg-1,庫倫效率為62%；經過50次的循環(huán)后其充放電容量分別為665mAhg-1和666 mAhg-1,同時其庫倫效率達到99%。
【圖文】：

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本文編號：2546783