硅化鎂還原CO2一步原位合成Si/C復(fù)合負(fù)極

編號(hào)：NMJS08107

篇名：硅化鎂還原CO2一步原位合成Si/C復(fù)合負(fù)極

作者：石永剛 張志勇 陳彬 宋文龍 梁初 黃輝

關(guān)鍵詞： 硅碳負(fù)極 CO2 Mg2Si 鋰離子電池 原位合成 電化學(xué)性能

機(jī)構(gòu)： 浙江工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 天能帥福得能源股份有限公司

摘要： 硅碳(Si/C)負(fù)極被認(rèn)為是高能量密度鋰離子電池的首選負(fù)極材料,本文提出了一種利用Mg2Si一步還原CO2原位制備硅碳復(fù)合材料的新方法,研究了Ar∶CO2混合氣體積比和反應(yīng)溫度等關(guān)鍵工藝對Si/C負(fù)極材料微結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),該方法原位合成的Si/C顆粒尺寸為幾百納米,晶態(tài)硅和無定形碳相互交織、分布均勻。當(dāng)反應(yīng)溫度為700℃、Ar∶CO2=7∶1時(shí)合成的Si/C復(fù)合材料作為鋰離子電池負(fù)極材料時(shí),在0.2 A/g的電流密度下,500個(gè)循環(huán)后仍有1 134 mA·h/g可逆容量。本文利用溫室氣體CO2來制備儲(chǔ)能用Si/C復(fù)合負(fù)極材料,既能實(shí)現(xiàn)變廢為寶,同時(shí)該方法合成工藝簡便,容易工業(yè)化實(shí)施,具有商業(yè)化開發(fā)的潛力。