編號(hào)：CYYJ02206
篇名：粉末非晶硅制備及其氣體氫化和電化學(xué)儲(chǔ)氫性能研
作者：楊倩 羅永春 張海民 尤超 楊淞婷
關(guān)鍵詞： 粉體非晶硅 氣體氫化行為 質(zhì)子型離子液體電解質(zhì) 電化學(xué)儲(chǔ)氫性能
機(jī)構(gòu)： 蘭州理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 蘭州理工大學(xué)有色金屬先進(jìn)加工與再利用省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
摘要： 以Li13Si4為原料采用化學(xué)去鋰化法制備了具有層狀結(jié)構(gòu)的非晶硅(α-Si)粉體并對(duì)α-Si進(jìn)行球磨改性,研究了改性前后α-Si在H2中的氫化行為以及氫化處理對(duì)α-Si電極在質(zhì)子傳導(dǎo)離子液體中的電化學(xué)儲(chǔ)氫性能影響。研究結(jié)果表明,球磨能明顯減小α-Si粉體的顆粒尺寸,但易引入Fe和Cr金屬雜質(zhì)并形成Fe2Si與CrSi2。氫化時(shí)α-Si逐漸發(fā)生晶化,當(dāng)氫化時(shí)間不少于8 h時(shí),α-Si基本完全晶化,氫化后的SiHx結(jié)構(gòu)由SiH、SiH2和SiH3三種成鍵模式組成。球磨改性有助于增加α-Si的初始吸氫量,隨氫化時(shí)間延長(zhǎng),α-Si的吸氫量逐漸增大,其中經(jīng)球磨和氫化2、5、8和58 h后的α-Si吸氫量分別達(dá)到(質(zhì)量分?jǐn)?shù))0.38%、0.76%、0.91%和3.8%,其吸氫速率比較緩慢。α-Si電極在質(zhì)子型離子液體中具有電化學(xué)吸放氫反應(yīng)活性,但其放電容量偏低(42~163 mAh/g),其中球磨和氫化8 h的α-Si經(jīng)20次充放電后具有最大放電容量163 mAh/g。球磨改性和適當(dāng)?shù)臍浠幚?8 h)有利于提高α-Si電極的放電容量。
