碳包覆结构的Si锂离子负极材料电化学性能研究.pptx

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1、 SiSiO O材料锂离子负极材料的研制简介实验方法实验结果和讨论结论第1页/共15页简介简介1.Si材料的理论容量高达4200mAh g-1，可形成多种组分的Li-Si合金2.在锂合金化过程中，存在极大的体积膨胀率，（Li4.4Si，300%）3.采用SiO作为Si的前驱体，通过炭包覆，金属修饰等方法，制备Si-SiO2-C负极材料。第2页/共15页实验方法制备过程在有机溶液中,直接球磨S Si i O O,煤沥青和石墨，以及添加剂干燥后在高温下烧结3 3h h，粉碎至4 40 00 0目以7 70 0/1 15 5/1 15 5的比例，混合材料，乙 炔 黑，P PV V D D F F，制

2、 成 模 拟C CR R2 2 4 4 3 3 0 0电池进行测试。第3页/共15页实验结果和讨论 Si-SiO2-C 负极材料 通过高温烧结SiO转化为Si-SiO2结构，同时碳材料形成了包覆层，此种结构有利于缓冲Si材料的体积膨胀，和提高导电能力Ag修饰Si-SiO2-C负极材料 采用易分解的Ag Ac作为Ag的前驱体，与SiO，石墨，煤沥青（SiO/graphite/coal pitch质量为3/1.5/1.5）直接球磨烧结形成 Si-SiO2-C-Ag复合负极材料。第4页/共15页Si-SiO2-C负极材料微观结构第5页/共15页SiO/石墨/煤沥青 质量比 3/1.5/1.5、3/2

3、/1、3/1/2 SiO/煤沥青 1/1Si-SiOSi-SiO2 2-C-C电化学循环性能第6页/共15页SiO/石墨/煤沥青 质量比 3/1.5/1.5Si-SiOSi-SiO2 2-C-C电化学充放电曲线第7页/共15页Ag修饰Si-SiO2-C负极材料.微观结构adding 10wt%silver acetate Graphite Si SiO2 AgNo trace of Ag-Si or Ag-C compounds are detected第8页/共15页SEM 和 EDS mapping 图(silver acetate,10wt%)经EDS分析，此种样品的Ag含量为5.57w

4、t%,非常接近于理论Ag含量(6.0wt%).经电导率仪测试，经Ag修饰的样品电阻率降低40%。第9页/共15页Si-SiO2-C-Ag电化学循环性能Cyclic performance of the Si-SiO2-graphite-carbon-Ag composites heat treated at 1000 C at the current density of 100 mA g-1.Charge/discharge curves of heat treated Si-SiO2-C-Ag composite(Sample B,silver acetate,10wt%)at the c

5、urrent density of 100 mA g-1第10页/共15页循环伏安分析Cyclic voltagrams of Si-based composites after heat treatment at 1000 C at the scan rate of 0.1 mV s-1.Cyclic voltagrams of the heat treated 50 wt%graphite-50 wt%coal pitch composite（silver acetate,10wt%）at the scan rate of 0.1 mV s-第11页/共15页高导电性碳修饰 Cyclic

6、performance of the as-prepared Si-SiO2-graphite-carbon composites at the current density of 100 mA g-1.第12页/共15页结论微观结构分析证明，制备Si-SiO2-carbon 材料具有碳包覆的核壳结构，此种结构能不仅能够缓冲Si颗粒电化学锂合金化的体积变化,而且可以提供良好的导电性能。烧结后的复合Si-SiO2-carbon电极材料（SiO/graphite/coal pitch质量为3/1.5/1.5）具有良好的电化学稳定性，可逆容量超过700mAh g-1。醋酸银作为Ag的前驱体，修饰Si-SiO2-C复合电极材料，取得了良好的电化学脱嵌锂性能，加入10wt%醋酸银的样品经1000热处理后，其可逆电化学嵌锂容量大于800mAh/g。过量的Ag修饰会导致Ag的团聚，反而会降低材料的电化学性能。.高导电性的碳材料修饰，也可以有效的提高电极材料性能。第13页/共15页第14页/共15页感谢您的观看！第15页/共15页