锂离子电池用多孔硅_石墨_碳复合负极材料的研究.pdf

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锂离子电池用多孔硅／石墨／l碳复合负极材料的研究Engineering,Sh,,,ffmi腼Tong郑颖杨亮努丽燕娜王久林MaterialsUnwers咄鼬∞g托200240)TEM．Theremarkable，Theloss．The目前商品化锂离子电池负极采用石墨化碳f如的库仑效率和优良的循环稳定性能。但是石墨电极军+陶(上海变通大学化学化工学院，上海200240)StudySi／Graphite／CCompositeforWANGcomposite．Onnano·porousbinder(10wt％)中间相碳微球MCMB和CMsl材料．这类材料嵌脱锂过程中的体积膨胀基本在9％1-三l下，表现出较高本身较低的理论储锂容量使其很难再取得突破性进展．因此研究人员一直在探索一种新型高比容量的电极材料来替代石墨化碳材料。负极材料研究中发现si、sn、Al等与“形成的合金类材料，其可逆储锂容量远远高于石墨类负极。而其中硅又由于具有最高的理论储锂容量(4200mAh·g-1)、嵌脱锂电位第1l期无化学报V01．23摘要：在两步高能球磨和酸蚀条件下制得了多孔硅，石墨复合材料．并对其进行碳包覆制成多孔硅，石墨，碳复合材料。通过TEM．SEM等测试手段研究了多孔硅材料的结构。作为锂离子电池负极材料．电化学测试结果表明多孔硅，石墨，碳复合材料相比纳米硅，石墨，碳复合材料有更好的循环稳定性。同时．改变复合体配比、热解碳前驱物、粘结剂种类和用量也会对材料的电化学性能产生较大的影响．其中使用质量分数为10％的LAl32粘结剂的电极200次循环以后充电容量保持在649．9乎没有衰减。良好的电化学性能主要归因于主活性体一多孔硅颗粒中的纳米孔隙很好地抑制了嵌锂过程中自身的体积膨胀，而且亚微米石墨颗粒和碳的复合也减轻了电槛材料的体积效应并政善了其导电性。关键词：多孔硅；负极材料；锂离子电池；高能球磨中图分类号：TM911；0613．71：0613．72文献标识码：A文章编号：1001-4861(2007)11—1882—05ofNano-porousAnodeLi．ionBatteriesYANGJun+TAOJiu-Lin(＆hoolofChemistryAbstract：TheSi／graphitepreparedball—millingetchingintroducedSi／graphite／C．ThecharacterizedbyandSi／graphite／Cexhibitstheothercomposition．carboilprecursor,binderIAlreversible200cycles，withahnostelectrochemicalattributedvolumenanosizedSiparticles，andvolume·bufferingelectroniccarbon机No．112007年11月CHINESEJOURNALmAh·94，几ZHENGYingLiangNULlYah-NaHallO—porouscompositeviatwo—stepfollowedprocess．Thencoatingobtainoano—porousmicrostructureporoussiliconmaterialSEMresultsfromrevealthatmuchbettercycleperformancethanhand．itisfoundinfluencetypeelectrodecontaining32capacity649．9mAh·g—aftersuperiorcharacteristicssuppressionexpansionlithiuminsertionporesinactionwellexcellentionicconductivity0fumtcriMs．Keyball-milling收稿日期：20074)6—28。收修改稿日期：2007．08-13。国家863计划f项目编号2006AA032232)。。通讯联系人。E-mail：[e-mail]第一作者：郑颖．24岁，硬十研究生；研究方向：化学电源、电扳材料等。OFINORGANICCHEMISTRYNov．．2007wtdChemicalWaSwastotestcontentwords：llano—porousSi；mlodematerial；lithiumionbattery；high-energyco；Teh+86-21-5474-7667nano-llano-onaUOareas

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实验部分2结果与讨论郑颖等：锂离子电池用多孔硅／石墨磁复合负极材料的研究径之一M。纳米材料具有比表面积大、离子扩