編號：NMJS08522
篇名：Si@TiO2復合材料的制備與性能研究
作者：鄭炳河 李新喜 張國慶
關鍵詞： 鋰離子電池 Si@TiO2復合材料 負極材料 熱穩(wěn)定性 電化學性能
機構： 廣東工業(yè)大學材料與能源學院
摘要： 結合并改進典型的Stöber法,利用聚合物蝕刻硅氧化合物材料的內部并加入鈦源制備前驅體,采用低溫熔鹽法還原得到球形Si@TiO2復合材料,借用X射線光電子能譜分析(XPS),、X射線衍射分析(XRD)和掃描電子顯微鏡分析(SEM)等手段對材料的組成,、結構、形貌進行表征,。結果表明,TiO2可以均勻分布在硅顆粒的外表面,與硅顆粒形成核殼結構,。TiO2在外層起到了保護及緩沖層的作用,能有效的隔絕電解液與硅材料的直接接觸,降低電池內部熱量的產生,顯著改善硅材料的熱穩(wěn)定性,同時,TiO2與硅材料的結合有助于提高復合材料的電導率,這二者的協(xié)同效應可提升電池循環(huán)穩(wěn)定性。在0.1 A/g電流密度下,Si@TiO2復合材料的首次放電比容量為2910.8 mAh/g,。在0.5 A/g電流條件下循環(huán)300次,其放電比容量為1058.4 mAh/g;且在3 A/g大電流條件下循環(huán)500次,仍具有894.6 mAh/g的可逆比容量,。這表明TiO2的包覆對提高硅負極的電化學性能的作用是非常明顯的。
