編號：FTJS09028
篇名：優(yōu)化碳質涂層以消除高性能硅陽極的電化學界面極化
作者：齊志燕 戴麗琴 王哲帆 謝莉婧 陳景鵬 成家瑤 宋歌 李曉明 孫國華 陳成猛
關鍵詞： 硅碳復合物 晶體結構 孔結構 失效機制 極化
機構： 中國科學院山西煤炭化學研究所 中國科學院大學 中國科學院大學材料科學與光電工程中心
摘要： 有序碳和無序碳都普遍被用作硅(Si)的復合材料。但是具有不同結晶度和孔結構的碳對硅基負極電化學性能的影響仍存在爭議,。本工作在嚴格控制碳含量和表面官能團的基礎上,選擇瀝青(Pitch)和酚醛樹脂(PR)作為有序碳和無序碳的前驅體,制備了硅碳復合材料(Si@C)并系統(tǒng)地研究了其電化學行為,。有序的晶體結構有利于復合物中的電子傳輸,中孔和大孔有利于鋰離子的擴散。具有有序結構和小孔容的碳質涂層為Si的膨脹提供了很好的緩沖,電極在50次循環(huán)后仍保持結構完整性,。然而,無序和多孔的結構降低了結構的穩(wěn)定性并產(chǎn)生了很大的極化,這使得循環(huán)過程中體積不斷膨脹,導致電化學性能較差,。Si@C-Pitch在5 A g−1下的容量是Si@C-PR的8倍,在0.5 A g−1下100次循環(huán)后的容量保持率是Si@C-PR的1.9倍。該研究可為Si@C負極中炭材料的選擇提供了理論指導,。
