电极孔隙结构对高比容量硅/碳负极性能的影响

• 作者: 张向军 武兆辉 王建涛 郑仕琦
• 来源期刊: 稀有金属
• 学科: 工学
• 关键词: 锂离子电池 硅碳负极 造孔剂 孔隙结构
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 225-233
• 页数: 9页
• 分类号: TM911
• 语种: 中文
• DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.XY18040037

摘要

通过控制高比容量硅碳负极(1100 mAh ·g-1)极片压实密度、引入不同尺寸的造孔剂,构筑电极的孔隙结构.采用压汞法(MIP)和扫描电子显微镜(SEM)等表征手段,研究极片的孔隙率、孔径大小和孔径分布对高比容量硅碳负极电化学性能的影响.结果 表明:当电极的孔隙率控制在46.2％时,高比容量硅碳负极电极的循环性能较优,循环50周后仍保持765 mAh·g-1的可逆比容量.进一步通过引入不同尺寸的造孔剂碳酸铵((NH4)2CO3),优化电极的孔径大小和分布.当造孔剂碳酸铵的颗粒尺寸分布在10 μm左右、添加量为10％(质量分数)时,构筑的高比容量硅碳负极电极的循环性能较优,循环50周后仍保持955.7 mAh ·g-1的可逆比容量,大大提升了电极的循环稳定性;通过孔隙结构的控制,电极保持较好的倍率性能,1.0C倍率下仍保持1032.6 mAh ·g-1的较高可逆比容量.将利用造孔剂优化过孔隙结构后的高容量硅碳负极应用于2安时软包装锂离子电池中,电池的循环稳定性和倍率性能的得到了明显的提升.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张向军		28	195	8.0	13.0
2	王建涛		6	15	3.0	3.0
3	武兆辉		2	5	1.0	2.0
4	郑仕琦		1	0	0.0	0.0