摘要
将碳包覆Si合金粉末与人造石墨混合作为负极材料,以1801(EC+DMC+EMC体积比为1∶1∶1)为基础电解液,对CR2032扣式电池负极材料进行电性能测试,探讨氟代碳酸乙烯酯(FEC)、碳酸亚乙烯酯(VC)和氯代碳酸乙烯酯(CEC)等3种电解液添加剂对Si-C负极材料半电池的性能影响。当添加量分别为3%FEC、1%VC和3%CEC(体积分数)时,电池的放电比容量、首次库仑效率和循环稳定性均有明显改善。适当的添加剂会先于碳酸酯类溶剂在负极材料表面形成薄而稳定的固体电解质相界面(SEI)膜,抑制碳酸酯类溶剂在充放电过程中的分解,使Si合金粉末的碳包覆壳保持稳定,同时解决Si-C负极材料的体积膨胀问题。经过对电解液的改进,以100 mA/g电流在0.01~3.00 V充放电,Si-C负极材料首次放电比容量达452.60 mAh/g,首次库仑效率达91.90%;循环150次后,容量保持率为86.50%。
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单位太原科技大学; 材料科学与工程学院