碳包覆硒化锌用作高性能锂离子电池负极材料

• 作者: 欧镇滔 罗刚 冯小勇 郭子依 李建伟 秦伟
• 来源期刊: 铜业工程
• 关键词: 硒化锌 碳包覆 锂离子电池 负极 水热法
• 年，卷（期）: 2024,（1）
• 所属期刊栏目: 新能源材料研究专题
• 页码范围: 83-91
• 页数: 9页
• 语种: 中文

摘要

石墨是当前锂离子电池的主流商用电极材料，然而受限于电化学储锂机理原因，其理论比容量偏低。因此，寻找高比容量负极材料的课题受到研究人员的广泛关注。本文以蔗糖为碳源，使用水热法制备了碳包覆ZnSe，并探究了其作为锂离子电池负极材料的电化学性能。使用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）以及X射线衍射（XRD）等系统研究了材料的形貌、结构和组分等。结果表明，碳材料的引入，并未改变ZnSe的晶体结构。为了探究其电化学储锂特性，以金属Li作为对电极组装了锂离子电池半电池，并利用循环伏安法、恒流充放电等方法对其性能进行了评估。结果表明，相比目前常用的聚偏二氟乙烯（PVDF）黏结剂，使用羧甲基纤维素钠（CMC）作黏结剂，碳包覆ZnSe样品表现出更为优异的循环稳定性和更高的比容量。此外，相比纯ZnSe，碳包覆之后其锂离子电池储能特性得到了极大提升，在0.1A/g电流密度下，经过50次循环，在最优碳包覆含量下，其比容量由228.8 mAh/g提升至545.0 mAh/g；即使在1 A/g电流密度下循环500圈，其比容量依旧保持在500 mAh/g以上。