多级结构硅基负极材料的制备及电化学性能

• 作者: 李平宽 韩娜
• 来源期刊: 材料科学
• 学科: 工学
• 关键词: 锂离子电池 硅基负极材料 三层同轴纺丝技术 [Si/C]@[ZIF-67/C]负极材料
• 年，卷（期）: clkx_2021,（3）
• 页码范围: 237-246
• 页数: 10页
• 分类号: TM9

摘要

高比容量、最高体积容量、高储量使硅基材料倍受关注。硅低导电性以及在充放电过程中体积效应大、固态电解质界面(SEI)膜不稳定等问题,导致循环性能较差,制约硅基负极材料的高性能应用。本文通过三层同轴静电纺丝技术将ZIF-67、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯腈(PAN)、Si制备出多级结构的纳米纤维,以解决硅基负极材料的缺陷问题。由于ZIF-67和PMMA的加入,提高了复合材料的石墨化程度(ID/IG值降至0.96),导电性得以提高。同时也提高了离子扩散速率和电荷转移效率。经过优化,[Si/C]@[ZIF-67/C]负极材料在0.2 A∙g−1的电流密度下,初始放电比容量达到1303.7 mAh∙g−1,且在100次循环后仍具有882.8 mAh∙g−1的可逆容量,比容量保留率达到64%。