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.

摘要：采用喷雾干燥法、共沉淀法、固相法3种方法制备化学计量式为Li1.2Ni0.17Co0.07Mn0.56O2的锂离子电池富锂正极材料。电化学测试表明,喷雾干燥法制备的材料电化学性能最好,0.1 C充放电首圈脱锂和嵌锂容量分别为283.9 mA/(h g)和231.7 mA/(h g)。与共沉淀法和固相法相比较,喷雾干燥法制备的材料1 C倍率充放电时表现出良好的循环稳定性,50次循环后容量没有衰减,仍为153.4 mA/(h g),共沉淀法和固相法制备的材料50次循环放电容量分别为133.5 mA/(h g)和123.6 mA/(h g)。ICP分析结果指出,喷雾干燥法制备的电极材料元素比例最符合初始的Li1.2Ni0.17Co0.07Mn0.56O2设计配比。而且喷雾干燥法制备的材料颗粒更为细小均匀,有利于提高材料的电化学性能。