鋰離子電池負(fù)極材料Si@NiSi2-Ni-C的制備及性能研究.pdf

1、目前，在眾多的儲(chǔ)能裝置例如鎳-鎘電池、鎳-氫電池、鋰離子電池等中，鋰離子二次電池以其具有比較高的能量密度和便攜性吸引了來自世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注并且已經(jīng)成功地應(yīng)用到便攜式電子設(shè)備和電動(dòng)汽車市場(chǎng)中。電池的比容量主要取決于電池內(nèi)部的正極材料和負(fù)極材料，正、負(fù)極材料相對(duì)較低的比容量限制了鋰離子電池的進(jìn)一步發(fā)展。為了解決這一問題，眾多研究學(xué)者努力去尋找一種新型的具有比較高穩(wěn)定容量的負(fù)極材料。
　　本論文以納米硅粉（Si）、氯化鎳（NiCl2

2、）溶液、氨水、酚醛樹脂等為原料合成出了一種具有核-殼結(jié)構(gòu)的Si@NiSi2/Ni/C復(fù)合材料，其中核為硅粉，殼為NiSi2和Ni的混合物，通過對(duì)Si/C、NiSi2/Si和Si@NiSi2/Ni/C三種復(fù)合材料進(jìn)行性能對(duì)比，研究Si@NiSi2/Ni/C復(fù)合材料作為鋰離子電池負(fù)極材料的電化學(xué)性能。
　　利用硅粉、NiCl2溶液和氨水為原料來獲得Si/Ni(OH)2前驅(qū)體，前驅(qū)體在300oC下熱還原得到Si@NiSi2/Ni復(fù)合材料

3、。Si@NiSi2/Ni復(fù)合材料與酚醛樹脂復(fù)合后在850oC下熱解進(jìn)而在Si@NiSi2/Ni表面形成碳層包覆，最終得到Si@NiSi2/Ni/C復(fù)合材料。Si@NiSi2/Ni/C復(fù)合材料作為鋰離子電池負(fù)極材料在循環(huán)105次之后，可逆比容量為1194mAh/g，遠(yuǎn)高于Si/C和NiSi2/Si復(fù)合材料；電池的容量保持率為98％；當(dāng)對(duì)其進(jìn)行倍率性能測(cè)試，隨著電流密度的增加復(fù)合材料比容量?jī)H出現(xiàn)些許的衰減并表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性能，當(dāng)電流密度恢