【摘 要】
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锂离子电池由于其体积小、功率高、无污染等特点,成为目前新能源领域应用和研究热点.而锂离子电池的发展,关键在于材料技术的突破.目前,商用锂离子电池负极材料大多为石墨材料,但其实际比容量已接近其理论值372mA·h/g,严重制约着锂离子动力电池的发展,找到新型高容量负极材料来替代现有石墨是目前负极材料研究的主要目标.硅与锂能形成Li22Si5合金,理论比容量高达4200mA·h/g,并具有脱锂电压低和
【机 构】
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昆明理工大学材料科学与工程学院,云南昆明650093;广东省稀土开发及应用重点实验室;广州有色金属研究院稀有金属研究所,广东广州510650
【出 处】
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2015广东材料发展论坛——新材料与先进制造大会
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锂离子电池由于其体积小、功率高、无污染等特点,成为目前新能源领域应用和研究热点.而锂离子电池的发展,关键在于材料技术的突破.目前,商用锂离子电池负极材料大多为石墨材料,但其实际比容量已接近其理论值372mA·h/g,严重制约着锂离子动力电池的发展,找到新型高容量负极材料来替代现有石墨是目前负极材料研究的主要目标.硅与锂能形成Li22Si5合金,理论比容量高达4200mA·h/g,并具有脱锂电压低和电解液反应活性低等优点,是一种很有前景的锂离子电池负极材料.但其低的电导率和脱嵌锂离子过程中产生的巨大体积膨胀限制其商品化应用.由于高达300％的体积变化,使得硅颗粒破碎、粉化,从而丧失与集流体的电接触,表现为电池容量快速衰减,循环稳定性较差.因此,硅基材料的研究重点在如何缓冲硅在脱嵌锂过程中的体积膨胀,以及改善材料的导电性以及.李敏等通过喷雾干燥和高温热解法,成功制备了不同有机碳源包覆的硅碳核壳复合负极材料.测试结果表明葡萄糖为有机碳源的硅碳复合材料具有较好的电化学性能,其首次库伦效率为79％,30周循环后容量保持率为93.8％.本文作者以硅粉、石墨和酚醛树脂为原材料,通过喷雾-热解的方法制备出一种具有核壳结构的硅碳复合负极材料.
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