原位合成Si/(SiO+Ag)复合负极材料及其电化学性能

摘要：

将微米Si和纳米Ag2O进行机械球磨,通过原位固相反应合成了Si基复合材料[Si/(SiO+Ag)],以沥青为碳源采用高温煅烧法制备了碳包覆Si基复合材料[Si/(SiO+Ag)-C].采用XRD、XPS、SEM、TEM对复合材料进行了表征,测试了其电化学性能.结果表明,微米Si和纳米Ag2O在球磨破碎过程中原位形成SiO和Ag颗粒,并附着在基体Si上,两种复合材料都展现出良好的倍率性能,在低电流密度(0.12 A/g)下Si/(SiO+Ag)和Si/(SiO+Ag)-C循环 5次后分别表现出1422和1039 mA·h/g的可逆比容量,而在高电流密度(2.40 A/g)下仍能获得672和393 mA·h/g的可逆比容量;当电流密度再次恢复到0.12 A/g时,可逆比容量可恢复到1329 和961 mA·h/g,Si/(SiO+Ag)-C表现出更好的循环稳定性,经80 次循环后可逆比容量仍稳定在943 mA·h/g,其突出的倍率性能归因于微米Si的颗粒细化以及球磨过程中原位反应形成纳米Ag颗粒导电特性,而循环稳定性的提高与原位形成SiO和包覆碳构成的双相缓冲结构有关.

关键词：锂离子电池、复合材料、Si负极材料、固相反应、机械化学、功能材料

所属期刊栏目：41

分类号：TM912;O613

资助基金：国家自然科学基金;国家级外国专家引进计划项目;安徽省教育委员会自然科学研究项目;安徽省教育委员会自然科学研究项目;先进金属材料绿色制造与表面技术重点实验室资助项目;先进金属材料绿色制造与表面技术重点实验室资助项目

在线出版日期：2024-01-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：107-113