摘要

水热法是广泛应用于锂离子电池Si@C电极材料的一种制备方法,其反应条件是影响产物最终形貌和性能的重要因素,采取最佳的反应工艺可以大大提升材料的电化学性能。本研究中,使用葡萄糖作为碳源,光伏切割废料硅为硅源,探究了水热法制备核壳结构Si@C电极材料的最优工艺,分别研究了温度、原料浓度、反应时间和原料比例对产物的形貌、性能的影响以及相互之间的关系,并得到最佳反应条件。在该条件下(葡萄糖浓度为0.5mol·L-1,硅与葡萄糖重量比为0.3:1,反应温度190℃,反应时间9h),得到了包覆完整、粒径适中的Si@C电极材料(CS190-3),对以该样品为负极的扣式半电池进行电化学测试,在655mA·g-1的电流密度下,其首圈放电比容量为3369.5mAh·g-1,经过500次循环剩余容量为1405.0mAh·g-1。倍率测试中,在6550mA·g-1的电流密度下,其剩余容量为937.1mAh·g-1,当电流密度恢复至655mA·g-1时,电池放电比容量仍可恢复至1683.0mAh·g-1。

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