关键词：锂离子电池;负极材料;高分散SiO_2;石油沥青;多孔碳
摘 要：二氧化硅(Si O_2)作为锂离子电池负极材料具有理论容量高、放电电位低、成本较低等特点,但存在导电性差、充放电过程体积膨胀严重以及容量衰减过快等问题。以石油沥青为碳源,利用硅烷偶联剂KH-540对纳米α-Fe2O3模板剂进行表面化学包覆,然后将硅源修饰模板剂与碳源混合,经碳化、酸洗等步骤得到高分散SiO_2/石油沥青基多孔碳(SiO_2/PC)。所得SiO_2/PC作为锂离子电池负极材料,在1 A·g-1电流密度下,循环900圈后仍具有640 mA·h·g-1的高可逆比容量。研究结果表明,高度纳米化的SiO_2在高温碳化过程原位生成,紧密牢固地负载于多孔碳表面,提高了其导电性,同时能够有效缓解SiO_2在充放电过程中的体积膨胀,抑制SiO_2的团聚或粉化,从而表现出优异的电化学性能。
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