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锗掺杂改性纳米硅提升首次充放电效率
1
作者 高风仙 徐励娟 +4 位作者 张匀 邢世浩 董朋阁 陈垒 赵金安 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2022年第7期50-54,共5页
纳米硅(Si)具有较高的充放电比容量,被认为是下一代锂离子电池最有前途的负极材料之一。然而,由于初始库仑效率低,严重限制了Si的实际应用。采用锗(Ge)对Si进行掺杂改性,并采用硼(B)和硫化锂(Li_(2)S)作为对比研究,分别记为Si-Ge、Si-B... 纳米硅(Si)具有较高的充放电比容量,被认为是下一代锂离子电池最有前途的负极材料之一。然而,由于初始库仑效率低,严重限制了Si的实际应用。采用锗(Ge)对Si进行掺杂改性,并采用硼(B)和硫化锂(Li_(2)S)作为对比研究,分别记为Si-Ge、Si-B和Si-Li_(2)S。X射线衍射测试表明四种材料均在28°处有一个明显晶体硅的特征衍射峰。Si的首次放电比容量为2640.5 mAh/g,首次充电比容量为437.6 mAh/g,首次充放电效率为16.6%。添加锗改性材料Si-Ge的首次放电比容量为2415.2 mAh/g,首次充电比容量为1191.7 mAh/g,首次充放电效率为49.3%,在首次充放电效率方面有显著提升。经交流阻抗测试表明Si-Ge的电荷转移阻抗R_(ct)为136.7Ω显著小于Si的465.4Ω,表明材料的导电性能提高。 展开更多
关键词 纳米硅 锗掺杂 首次充放电效率 电化学阻抗
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Nb2O5和分散剂对硅碳材料电化学性能的影响
2
作者 陈垒 董朋阁 +1 位作者 王如梦 付裕恒 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期133-136,141,共5页
硅用作锂离子电池的负极材料,有着超高的理论比容量(4200mAh/g)、较低的嵌脱锂电位。采用海藻酸钠(SA)和葡萄糖(GLU)作为复合碳源,添加五氧化二铌(Nb2O5)和分散剂进行包覆改性纳米硅,制得的硅碳复合材料与石墨负极材料混合后得到Si@SA-C... 硅用作锂离子电池的负极材料,有着超高的理论比容量(4200mAh/g)、较低的嵌脱锂电位。采用海藻酸钠(SA)和葡萄糖(GLU)作为复合碳源,添加五氧化二铌(Nb2O5)和分散剂进行包覆改性纳米硅,制得的硅碳复合材料与石墨负极材料混合后得到Si@SA-C。X射线衍射测试表明Si@SA-C具有很强的石墨和硅的特征衍射峰,没有无定型碳的杂峰。Si@SA-C的首次放电比容量为564.4mAh/g,首次充电比容量为320.2mAh/g,首次充放电效率为56.7%。添加Nb2O5改性材料Si@SA/NO-G的首次放电比容量为658.4mAh/g,首次充电比容量为413.5mAh/g,首次充放电效率为62.8%,在首次充放电比容量和效率方面均有显著提升。添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP)材料Si@SA/NO/PVP-G的首次放电比容量为689.7mAh/g,首次充电比容量为446.2mAh/g,首次充放电效率为64.7%,在首次充放电比容量和效率方面进一步得到提升。 展开更多
关键词 硅碳材料 海藻酸钠 五氧化二铌 聚乙烯吡咯烷酮
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