鋰離子電池負極材料硅碳復合材料的制備方法介紹

鋰離子電池(LIB)由于其穩定的壽命特性和高效率，已越來越多地用于諸如電動汽車和能量存儲裝置(ESS)之類的大容量存儲裝置以及移動設備中。

可以采用以下策略來提高LIB的能量密度(Wh=kg)：1)改變電極材料2)改進涂覆技術3)改進陽極和陰極內的材料填充，4)提高陰極的鋰吸收速率。然而，方法2-4通常受限于優化內部空間和設計，因此，正在積極地進行合成新電極材料的研究。

鋰離子電池負極材料硅碳復合材料的制備

目前，用于LIBS中陰極的最有代表性的材料是石墨。由于石墨烯層的單軸取向，它表現出高度可逆的充放電行為，因此具有長的循環壽命。

此外，當石墨完全帶電時，即層間存在鋰離子時，電極電位是0VvsLi=Li+。這表明石墨可以表現出與純Li金屬類似的電位，因此，通過將電池與石墨陰極和氧化物基陽極組裝可以獲得更高的能量。

過針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標準

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

點擊詳情

然而，考慮到當前對高容量電池的需求，石墨的理論容量低(372mAh=g，837mAh=cm3)是石墨作為陽極材料連續使用的一個關鍵障礙。因此，為了開發高容量、高性能的鋰二次電池，開發非碳質陽極材料是至關重要的。

在這些非碳質材料中，Si是最合適的，因為它具有高的放電容量4200mAh＝g和鋰反應電位0.4V(vsLi＝Li+)。然而，Si遇到了一個關鍵問題，即在充放電過程中體積變化嚴重，導致可逆性差和容量迅速衰減。

已經提出了許多方法來減輕體積膨脹，例如金屬顆粒與鋰反應的納米尺寸、與鋰反應的多相合金的合成、以及活性的＝非活性的金屬配合物和鋰合金＝碳復合材料的合成。11—15）

在本研究中，我們試圖通過合成硅炭黑（Si–CB）復合材料來解決硅中的體積膨脹問題。CB結構是通過初級粒子在不同方向上的聚集而形成的，以形成由于隨機生長而在CB聚集體內形成的不同方向和空間的網絡。16—19）

因此，在體積膨脹的情況下，這些空間將用作緩沖來容納硅。