Si-O-C復合材料的制備及儲能性能研究.pdf

1、發(fā)展高安全、高容量、優(yōu)良循環(huán)性能的新型電極材料已經成為鋰離子電池的一項關鍵技術。目前，商業(yè)用的石墨碳材料的理論容量372 mAg-1，已經不能夠滿足運用需求。Si-O-C復合材料具有高的比容量，但是在充放電過程中會引起體積膨脹，導致容量出現衰減，限制了它的運用。雖然許多研究報道對Si-O-C復合材料進行了大量的改進，在一定程度上解決了容量衰減問題，但是其制備過程復雜，成本高。本文通過簡便的，低成本的方法，合成了不同的Si-O-C復合材料

2、，表征了它們的微觀結構及電化學性能。結果表明所制備的材料具有高容量，優(yōu)良的循環(huán)性能及良好的庫倫效率等特點，主要的研究內容如下:
　　(1)以小球藻為模板，通過水解正硅酸乙酯的方法，在氬氣氣氛下燒結得到無定形Si-O-C復合材料。合成的材料為無定形的球形結構，具有良好的電化學性能:首次放電容量為1123mAhg-1，庫侖效率為66％;在經過90次充放電循環(huán)后放電容量為519mAhg-1，容量保持率達到75％，庫侖效率（第一次除外）一

3、直保持在97％以上。
　　(2)以硅藻土作為原料，用生粉作為碳源，合成了碳復合二氧化硅負極材料。通過電化學性能研究發(fā)現:而通過20％生粉改性后樣品的首次放電容量和首次效率分別為925mAhg-1和66％;在經過100次循環(huán)后，它的容量仍可以達到586mAhg-1，容量的保持率達到95％，庫侖效率一直保持在95％以上。比較不同硅藻土含量的樣品發(fā)現:通過生粉復合的硅藻土的容量和效率都得到了提高，同時當生粉含量為20％時性能達到最佳。<