文档名：壳聚糖衍生碳包覆纳米硅复合材料锂离子电池性能研究
摘要：硅负极材料因具有较高的理论容量(Li22Si5合金相对应4200mAh/g)、较低的工作电压(0.2～0.3VvsLi/Li+)和地球上丰富的原材料储备,成为代替石墨负极的理想材料之一.但是,低电导率及在循环过程中发生剧烈体积膨胀导致电极失效问题限制了硅负极材料的进一步发展.因此,本工作通过物理法利用壳聚糖和石墨对纳米硅实现碳包覆和复合,制备壳聚糖/石墨@纳米硅复合材料(C/G@Si复合材料),对C/G@Si复合材料的结构、形貌和电化学性能进行研究.结果表明:随着石墨添加量的提高,C/G@Si复合材料的可逆比容量略微下降,循环性能和导电性能显著提高.当添加50％(质量分数)石墨时,在100mA/g的电流密度下,C/G@Si复合材料的首次放电比容量为1136.1mAh/g,循环充放电100次后剩余容量保持在658.5mAh/g,展示出优异的电化学性能,对进一步推广硅碳负极材料具有一定的参考价值.
Abstract：Siliconanodematerialhasbecomeanidealmaterialtoreplacegraphiteanodeduetoitshightheoreticalcapacity(4200mAh/g),lowopera-tingvoltage(0.2-0.3VvsLi/Li+)andabundantrawmaterialsontheearthforenergystorage.However,thevolumeexpansionofsiliconanodematerialswouldleadtoelectrodedegradationduringthecycle.Therefore,inthispaper,chitosan/graphite@silicon(C/G@Si)compositewaspreparedbyusingchitosanandgraphitetoachievecarboncoatingandcompositingonnanosiliconthroughphysicalmethods.ForC/G@Si,thestructure,morphologyandelectrochemicalpropertiesofthecompositeswerestudied.Theresultsshowedthatwiththeincreaseofgraphiteaddition,thereversiblespecificcapacitydecreasedslightly,whilethecycleperformanceandconductivityimprovedsignificantly.When50wt％graphitewasadded,thespecificcapacityofthefirstdischargewas1136.1mAh/gunderthecurrentdensityof100mA/g,andtheresidualca-pacityremainedat658.5mAh/gafter100cyclesofcharging/discharging,whichexhibitsexcellentelectrochemicalperformanceandhascertainreferencevalueforfurtherpromotionofsilicon-carbonanodematerials.
作者：吴强 李正伟 周建华 张冬梅 党锋 刘文平 苗蕾 Author：WUQiang LIZhengwei ZHOUJianhua ZHANGDongmei DANGFeng LIUWenping MIAOLei
作者单位：桂林电子科技大学材料科学与工程学院,广西电子信息材料构效关系重点实验室,广西桂林541004山东大学材料科学与工程学院,济南250061中国有色桂林矿产地质研究院有限公司,国家特种矿物材料工程技术研究中心,广西超硬材料重点实验室,广西桂林541004
刊名：材料导报 ISTICEIPKU
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(10)
分类号：TB332
关键词：锂离子电池 硅碳负极材料 壳聚糖 石墨掺杂
Keywords：lithiumionbattery silicon-carbonanodematerial chitosan graphitedoping
机标分类号：TM912.9TM242O646
在线出版日期：2024年6月27日
基金项目：壳聚糖衍生碳包覆纳米硅复合材料锂离子电池性能研究[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(10)吴强 李正伟 周建华 张冬梅 党锋 刘文平 苗蕾硅负极材料因具有较高的理论容量(Li22Si5合金相对应4200mAh/g)、较低的工作电压(0.2～0.3VvsLi/Li+)和地球上丰富的原材料储备,成为代替石墨负极的理想材料之一.但是,低电导率及在循环过程中发生剧烈体积膨胀导致电极...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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