高分散SiO2/石油沥青基多孔碳用于锂离子电池负极

• 作者: 夏争争 刘加亮 牛建杰 胡涵 赵青山 吴明铂
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 锂离子电池 负极材料 高分散SiO2 石油沥青 多孔碳
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 材料化学工程与纳米技术
• 页码范围: 2752-2759
• 页数: 7页
• 分类号: TQ028.8
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20191370

摘要

二氧化硅(SiO2)作为锂离子电池负极材料具有理论容量高、放电电位低、成本较低等特点，但存在导电性差、充放电过程体积膨胀严重以及容量衰减过快等问题。以石油沥青为碳源，利用硅烷偶联剂KH-540对纳米α-Fe2O3模板剂进行表面化学包覆，然后将硅源修饰模板剂与碳源混合，经碳化、酸洗等步骤得到高分散SiO2/石油沥青基多孔碳(SiO2/PC)。所得SiO2/PC作为锂离子电池负极材料，在1A·g-1电流密度下，循环900圈后仍具有640mA·h·g-1的高可逆比容量。研究结果表明，高度纳米化的SiO2在高温碳化过程原位生成，紧密牢固地负载于多孔碳表面，提高了其导电性，同时能够有效缓解SiO2在充放电过程中的体积膨胀，抑制SiO2的团聚或粉化，从而表现出优异的电化学性能。