高倍率鋰離子電池一氧化硅-石墨烯負(fù)極材料的研究.pdf

1、石墨烯具有高電導(dǎo)率,高比表面積,薄片彈性結(jié)構(gòu)和較高的化學(xué)穩(wěn)定性,適合作為鋰離子電池的負(fù)極材料。硅基材料具有高的理論比容量。
　　本研究中使用化學(xué)還原和熱還原制備了還原石墨烯,高溫膨脹法制備了石墨烯,比較了以石墨粉和微米石墨為原料制備的石墨烯的形貌;使用高速研磨機(jī)處理商業(yè)一氧化硅顆粒得到了一氧化硅納米顆粒;應(yīng)用兩種方法制備了一氧化硅/石墨烯材料。采用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、熱重分析(TGA)等手

2、段對(duì)材料進(jìn)行了表征,充放電測試考察了材料的倍率性能和循環(huán)性能,循環(huán)伏安(CV)和電化學(xué)阻抗(EIS)分析了材料的電化學(xué)性能。
　　研究發(fā)現(xiàn),與經(jīng)過高溫?zé)崤蛎浀玫降呐蛎浭啾?經(jīng)過化學(xué)-熱還原得到的還原石墨烯其表面比較光滑和平整;以微米石墨粉為原料制備的石墨烯存在石墨烯片團(tuán)聚成石墨烯蔟的現(xiàn)象。還原石墨烯在100mAg-1下循環(huán)50次循環(huán),放充電為486mAhg-1和480mAhg-1,容量保持率為首次的44％,庫倫效率為98.77

3、%。
　　將高速研磨機(jī)以2000rpm的速度對(duì)一氧化硅顆粒進(jìn)行研磨,研磨2h,一氧化硅顆粒由初始粒徑44μm降低到50-300nm,比表面積從初始的3.8m2g-1上升到28.2m2g-1。
　　采用機(jī)械混合法制備了一氧化硅/膨脹石墨混合物(SiO/GN)和原位化學(xué)-熱還原復(fù)合法制備了一氧化硅/還原石墨烯復(fù)合物(SiO/RG),充放電性能測試表明。在100mAg-1下循環(huán)100次循環(huán),SiO/RG電極放充電容量分別為890和