锂离子电池用具有三维导电结构的纳米多孔硅高容量负极材料的原位加工

作     者：马晶晶 张欢 刘润强 张万庆 韩世星 韩瑾 许光日 李林森 何雨石 马紫峰 Jingjing Ma;Huan Zhang;Runqiang Liu;Wanqing Zhang;Shixing Han;Jin Han;Guangri Xu;Linsen Li;Yu-Shi He;Zi-Feng Ma

作者机构：College of Chemistry and Chemical EngineeringHenan Institute of Science and TechnologyLuoyang 453003China Shanghai Electrochemical Energy Devices Research CenterSchool of Chemistry and Chemical EngineeringShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China 

基　　金：the financial support from the National Natural Science Foundation of China(21703057) the Program for Science and Technology Development of Henan Province(202102210107) the Young Backbone Teacher Training Project of Henan Province(2020GGJS166) Henan Postdoctoral Science Foundation(1902040) the Natural Science Foundation of Shanghai(19ZR1424600) 

出 版 物：《Science China Materials》 (中国科学（材料科学（英文版）)

年 卷 期：2023年第66卷第2期

页      码：493-504页

摘      要：高容量材料对于实现锂离子电池高能量密度至关重要.本文通过一种新颖、简便的冷冻干燥与原位镁热还原相结合的方法,以二氧化硅和氧化石墨烯为原料制备了一种高度分散的三维石墨烯包裹多孔纳米硅复合负极材料(P-Si@rGO).该材料具有许多吸引人的特性:高度分散和被单独包覆的硅颗粒,硅和石墨烯之间紧密的Si–O–C相互作用,硅结构的多孔设计以及高孔隙率.这些优点显著增强了电极的反应动力学,赋予了复合材料更大的电接触面积和足够的缓冲空间以应对硅在锂化/脱锂过程中的体积变化,最终使P-Si@rGO获得优异的循环稳定性.本文研究了复合材料的相组成和微观结构对其电化学性能的影响,分析了电极在循环后期容量增加的原因,为硅基负极的功能化演变提供了新的思路.

主 题 词：锂离子电池 负极材料 电接触 镁热还原 电化学性能 缓冲空间 高能量密度 锂化 

学科分类：0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.1007/s40843-022-2158-x

馆 藏 号：203114599...