硅碳复合结构对锂离子电池负极电化学性能的影响

作者：田晓华; 余晨露; 郑瀚; 孙卓; 张哲娟; 朴贤卿

来源：华东师范大学学报(自然科学版), 2022, (01): 52-61.

DOI：10.3969/j.issn.1000-5641.2022.01.007

• 亚微米硅
• 硅废料
• 硅碳负极材料
• 锂离子电池
• 联结结构

以晶硅太阳能电池生产过程中的晶硅切削废料为原料、以壳聚糖(Chitosan, CTS)为碳源,通过液相包裹和低温热解工艺制备了具有较大孔隙的硅/硬碳复合材料(Si@CTS).对比研究了Si@CTS及Si@CTS混合石墨后(Si@CTS/G)分别作为锂离子电池负极的电化学性能.结果表明,具有孔隙和互联结构的Si@CTS负极首次放电比容量可达到1 672.8 mAh/g,首次库伦效率达到了84.45%;在循环100圈之后Si@CTS放电比容量保持在626.4 mAh/g.进一步,将Si@CTS作为高容量活性物质添加至石墨中,研磨混合后制得的Si@CTS/G复合负极表现出良好的稳定性,在循环100圈之后放电比容量为698.1 mAh/g,对高容量高稳定性硅碳负极批量化生产和应用具有重要意义.

• 单位
  华东师范大学