锂离子电池用纳微结构的硅碳负极材料研究
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- 英文论文题名：Nano/Micro-Structured Si/C Anode Materials for Li-Ion Batteries
- 论文作者：徐泉 ; 殷雅侠 ; 郭玉国
- 英文论文作者：Quan Xu ; Ya-Xia Yin ; Yu-Guo Guo ; Institute of Chemistry ; Chinese Academy of Sciences
- 年：2016
- 作者机构：中国科学院化学研究所;
- 论文关键词：锂离子电池 ; 硅碳负极材料 ; 纳微结构 ; 三维导电网络
- 会议召开时间：2016-07-01
- 会议录名称：中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十分会：化学电源
- 语种：中文
- 分类号：TM912;TB332
- 学会代码：ZGHY
- 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第三十分会 ; 化学电源
- 会议地点：中国辽宁大连
- 主办单位：中国化学会
- 学会名称：中国化学会
- 页数：1
- 文件大小：160k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
锂离子电池在便携式电子设备和电动汽车等领域已经成为最主要的能源存储系统,近年来,随着人们对电池能量密度需求的提高,研发适合高能量密度电池体系的电极材料备受关注。硅碳负极材料由于具有高的比容量和低的充放电平台,被认为是最有前景的高能量密度锂离子电池用负极材料之一,但是硅本身导电性差,且在脱嵌锂过程中体积变化大,导致材料粉化并且难以形成稳定的固体电解质膜,因此电池库伦效率低,循环稳定性差。针对这些问题,我们利用构建纳微复合结构和三维导电网络的设计思想,将纳米硅均匀分散在石墨片层中,然后将其组装成硅碳微球。三维导电碳网络有效解决硅本身导电性差的缺陷,预留的孔隙提供硅膨胀所需要的空间,硅碳微球的制备降低了材料的比表面积。通过这种设计思想制备的硅碳负极材料,展现出了超高的首圈库伦效率和优异的循环稳定性,同时研发的大规模制备工艺,促进了硅碳负极材料的产业化进程。~([1])
One of the major challenges for designing high-capacity anode materials is to combine both Coulombic efficiency and cycling stability.Herein,nano/micro-structured Si/C composites are designed and synthesized to address this challenge by decreasing the specific surface area and improving the tap density of Si/C materials.An ultrahigh initial Coulombic efficiency could be achieved due to a proper particle size,low specific surface area,and optimized structure.The nano/micro-structured Si/C anodes exhibit excellent cycling stability and rate capability.
One of the major challenges for designing high-capacity anode materials is to combine both Coulombic efficiency and cycling stability.Herein,nano/micro-structured Si/C composites are designed and synthesized to address this challenge by decreasing the specific surface area and improving the tap density of Si/C materials.An ultrahigh initial Coulombic efficiency could be achieved due to a proper particle size,low specific surface area,and optimized structure.The nano/micro-structured Si/C anodes exhibit excellent cycling stability and rate capability.
引文
[1]Xu,Q.;Li,J.Y.;Yin,Y.X.;Kong,Y.M.;Guo,Y.G.Chem.Asian J.2016,DOI:10.1002/asia.201600067.