編號(hào)：NMJS08522
篇名：Si@TiO2復(fù)合材料的制備與性能研究
作者：鄭炳河 李新喜 張國(guó)慶
關(guān)鍵詞： 鋰離子電池 Si@TiO2復(fù)合材料 負(fù)極材料 熱穩(wěn)定性 電化學(xué)性能
機(jī)構(gòu)： 廣東工業(yè)大學(xué)材料與能源學(xué)院
摘要： 結(jié)合并改進(jìn)典型的Stöber法,利用聚合物蝕刻硅氧化合物材料的內(nèi)部并加入鈦源制備前驅(qū)體,采用低溫熔鹽法還原得到球形Si@TiO2復(fù)合材料,借用X射線(xiàn)光電子能譜分析(XPS)、X射線(xiàn)衍射分析(XRD)和掃描電子顯微鏡分析(SEM)等手段對(duì)材料的組成、結(jié)構(gòu)、形貌進(jìn)行表征。結(jié)果表明,TiO2可以均勻分布在硅顆粒的外表面,與硅顆粒形成核殼結(jié)構(gòu)。TiO2在外層起到了保護(hù)及緩沖層的作用,能有效的隔絕電解液與硅材料的直接接觸,降低電池內(nèi)部熱量的產(chǎn)生,顯著改善硅材料的熱穩(wěn)定性,同時(shí),TiO2與硅材料的結(jié)合有助于提高復(fù)合材料的電導(dǎo)率,這二者的協(xié)同效應(yīng)可提升電池循環(huán)穩(wěn)定性。在0.1 A/g電流密度下,Si@TiO2復(fù)合材料的首次放電比容量為2910.8 mAh/g。在0.5 A/g電流條件下循環(huán)300次,其放電比容量為1058.4 mAh/g;且在3 A/g大電流條件下循環(huán)500次,仍具有894.6 mAh/g的可逆比容量。這表明TiO2的包覆對(duì)提高硅負(fù)極的電化學(xué)性能的作用是非常明顯的。
