高容量硅基负极材料及其厚膜成型技术和性能

作者：丁波; 蔡振飞; 马扬洲^*; 张世宏; 宋广生^*

来源：精细化工, 2020, 37(10): 2090-2098.

DOI：10.13550/j.jxhg.20200235

• 高能球磨
• 捏合开炼
• 硅基负极材料
• 氧化亚硅
• 锂离子电池
• 有机电化学与工业

为了缓解硅基负极材料的体积膨胀并改善其电化学性能,以Mg、SiO和石墨(G)为原料,成功制备出一种多相Si-MgO-G复合材料。探讨了不同高能球磨工艺对Mg和SiO反应程度的影响及厚膜成型技术的应用。结果表明,当高能球磨(1+5)h后,Mg和SiO原位反应生成Si-MgO产物,将反应产物与石墨混磨制备成多相Si-MgO-G复合材料。用XRD、SEM和TEM等手段对制得材料的结构、形貌和成分进行分析,证实了复合材料是由Si、MgO和石墨组成,其中Si(220)//MgO(200)之间存在晶面共格关系。用CV和EIS等对捏合开炼厚膜技术制得负极极片进行电化学性能分析,结果表明,捏合开炼工艺制备的厚膜极片的厚度、活性物质载量和首圈面积比容量分别约为薄膜极片的7.4倍、6.0倍和6.2倍。简单、绿色的厚电极制备技术可提高锂离子电池的面积比容量。

• 单位
  西安交通大学; 安徽工业大学