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锂离子电池硅基负极材料研究与进展 被引量:9
1
作者 郝浩博 陈惠敏 +2 位作者 夏高强 范协城 赵鹏 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期305-310,322,共7页
随着消费类电子产品及新能源汽车的发展,高能量密度的锂离子电池逐步成为了研究热点。当前使用的石墨负极材料的理论比容量为372 mAh/g,亟需研发高容量的负极材料。硅作为负极材料,其比容量为石墨的10倍,且脱锂电位低,被认为是最具潜力... 随着消费类电子产品及新能源汽车的发展,高能量密度的锂离子电池逐步成为了研究热点。当前使用的石墨负极材料的理论比容量为372 mAh/g,亟需研发高容量的负极材料。硅作为负极材料,其比容量为石墨的10倍,且脱锂电位低,被认为是最具潜力的新型负极材料。纯硅负极材料在锂离子电池应用中,由于其巨大的体积膨胀效应会导致材料粉碎,负极材料与集流体失去有效电接触,裸漏的硅材料还会不断消耗电解液生成固体电解质膜(SEI)。因此纯硅负极锂离子电池容量损失快且循环性能弱。目前通过改进硅基负极材料的结构和化学组成和进行表面碳包覆等可以在较大程度上缓解体积膨胀问题,提高材料的循环稳定性。文章对硅基材料的最新研究进展进行了综述分析,并对未来硅基负极材料的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 锂离子电池 负极材料 综述 氧化亚 碳包覆
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锂离子电池硅氧负极预锂化研究进展 被引量:5
2
作者 方自力 李蓉 +1 位作者 刘志宽 阳叶 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期248-259,共12页
硅氧负极材料(SiO_(x))比容量是石墨的近4倍,被视为最有前景全面商用的下一代锂离子电池负极材料,但首次Goulombic效率(ICE)偏低这一问题长期困扰着SiO_(x)的应用。预锂化能使SiO_(x)的ICE上升,提高锂离子电池系统能量密度,为SiO_(x)全... 硅氧负极材料(SiO_(x))比容量是石墨的近4倍,被视为最有前景全面商用的下一代锂离子电池负极材料,但首次Goulombic效率(ICE)偏低这一问题长期困扰着SiO_(x)的应用。预锂化能使SiO_(x)的ICE上升,提高锂离子电池系统能量密度,为SiO_(x)全面应用铺平道路。本综述概述了近年来SiO_(x)负极预锂化的应用及研究进展,按照技术特点分类介绍了预锂化技术的最新研究进展,并列举了其中的典型方案与效果,重点讨论其反应机理、面临的挑战及潜在解决方案等,还对未来预锂化技术的发展进行了展望,供后续的研究与工业化参考借鉴。 展开更多
关键词 锂离子电池 负极 氧化亚 预锂化 补锂 首次Coulombic效率
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复合溶胶–凝胶一锅法制备锂离子电池氧化亚硅/碳复合负极材料 被引量:7
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作者 李兆麟 吕鹏鹏 +2 位作者 赵海雷 丰震河 解晶莹 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期153-160,共8页
采用复合溶胶–凝胶法结合后续热处理,制备了具有包埋结构的氧化亚硅/碳(SiO_(x)/C)复合负极材料。扫描电子显微镜分析结果表明:氧化亚硅纳米颗粒嵌入在无定形碳中。电化学性能测试表明:SiO_(x)/C复合材料具有较高的比容量、优异的循环... 采用复合溶胶–凝胶法结合后续热处理,制备了具有包埋结构的氧化亚硅/碳(SiO_(x)/C)复合负极材料。扫描电子显微镜分析结果表明:氧化亚硅纳米颗粒嵌入在无定形碳中。电化学性能测试表明:SiO_(x)/C复合材料具有较高的比容量、优异的循环稳定性和倍率性能。材料在0.1 A/g的电流密度下100次循环后的可逆比容量为710 m A·h/g,容量几乎无衰减;在1.6 A/g的电流密度下,可逆比容量为380 m A·h/g。优异的电化学性能是由于材料的包埋结构能有效地缓冲SiO_(x)充放电过程中的体积膨胀,保证材料的结构完整性和电化学循环稳定性。 展开更多
关键词 氧化亚 溶胶–凝胶法 纳米颗粒 负极 锂离子电池
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锂离子电池硅基阳极预锂化研究进展 被引量:2
4
作者 杨井玉 侯果林 +1 位作者 静若盈 荣峻峰 《化学试剂》 CAS 北大核心 2023年第5期120-129,共10页
硅基阳极材料具有超高的理论比容量,是替代石墨类材料、提高锂离子电池能量密度的有效途径。但与石墨类材料相比,硅基阳极材料在首次嵌锂过程中,会大量消耗来自正极的锂离子,造成活性锂损失,形成较大的初始不可逆容量,影响材料的首次库... 硅基阳极材料具有超高的理论比容量,是替代石墨类材料、提高锂离子电池能量密度的有效途径。但与石墨类材料相比,硅基阳极材料在首次嵌锂过程中,会大量消耗来自正极的锂离子,造成活性锂损失,形成较大的初始不可逆容量,影响材料的首次库伦效率,严重降低了锂离子电池的能量密度。预锂化技术,通过使电极材料接触额外的锂源,可以补偿锂离子电池在首次循环过程中造成的活性锂损失,是目前提高锂离子电池首次库伦效率的最有效手段,可使锂离子电池获得更高的能量密度和更好的循环性能。对当前主要的预锂化手段进行了概述,总结了各种预锂化技术的优缺点,并提出预锂化技术未来面临的挑战,为预锂化策略的实际性应用提供方向。 展开更多
关键词 锂离子电池 预锂化 阳极 氧化亚
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射频感应热等离子体制备锂离子电池硅基负极材料的研究进展
5
作者 杨宗献 董元江 +5 位作者 刘畅 金化成 丁飞 李保强 白柳杨 袁方利 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期501-513,共13页
硅负极凭借其高理论比容量被认为是最具有应用前景的负极材料之一,但脱嵌锂过程中较大的体积变化严重限制了其实际应用。通过将硅负极纳米化,能够显著缓解体积效应、改善导电性及提高稳定性。射频感应热等离子体具有高温、瞬冷、可控、... 硅负极凭借其高理论比容量被认为是最具有应用前景的负极材料之一,但脱嵌锂过程中较大的体积变化严重限制了其实际应用。通过将硅负极纳米化,能够显著缓解体积效应、改善导电性及提高稳定性。射频感应热等离子体具有高温、瞬冷、可控、连续等优点,是制备高纯纳米硅基负极的重要手段。本工作综述了射频感应热等离子体制备锂离子电池硅基负极材料的研究进展。首先对热等离子体技术进行简要介绍,其次重点讨论了硅纳米球(Si NSs)、硅纳米线(Si NWs)、氧化亚硅纳米线(SiO NWs)、氧化亚硅纳米网(SiO NNs)、高硅含量氧化亚硅纳米线(SiO_(x)NWs)、硅基硅铁合金纳米球(Si/Fe Si_(2)NPs)等几种关键材料的热等离子体法制备及其在锂离子电池负极的应用,最后对热等离子体技术的发展进行了展望。 展开更多
关键词 射频感应热等离子体 锂离子电池 基负极 纳米粉体 氧化亚
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锂离子电池负极材料技术进展
6
作者 罗小来 吴巧 芦露华 《当代化工研究》 CAS 2024年第7期11-14,共4页
锂离子电池技术经过二十余年在3C领域的广泛应用已发展至新能源汽车和储能电站领域,成为近年来推动相关领域爆发式成长的核心科技。以石油焦为原料的碳材料为起点,锂离子电池负极材料经过了三十余年的商业化发展,获得了空前进步。本文... 锂离子电池技术经过二十余年在3C领域的广泛应用已发展至新能源汽车和储能电站领域,成为近年来推动相关领域爆发式成长的核心科技。以石油焦为原料的碳材料为起点,锂离子电池负极材料经过了三十余年的商业化发展,获得了空前进步。本文梳理了近三十年锂离子电池负极材料的技术变迁,为相关领域的研究者提供负极材料研究发展系统的介绍。 展开更多
关键词 锂离子电池 负极 石墨 氧化亚 碳复合
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含硅高比能量锂离子电池循环后氧化亚硅颗粒失效分析
7
作者 刘松涛 韩庆怡 石雅珂 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第9期1713-1716,共4页
为实现锂离子电池比能量提升,使用硅基材料提升负极的平均比容量是一种常用的方法。其中氧化亚硅由于循环性能优异,已经在动力电池中得到应用。然而氧化亚硅基负极颗粒在充放电过程中体积膨胀收缩率较大,会影响电池的循环寿命。探究硅... 为实现锂离子电池比能量提升,使用硅基材料提升负极的平均比容量是一种常用的方法。其中氧化亚硅由于循环性能优异,已经在动力电池中得到应用。然而氧化亚硅基负极颗粒在充放电过程中体积膨胀收缩率较大,会影响电池的循环寿命。探究硅颗粒在膨胀收缩过程中颗粒的粉化和SEI膜的过渡生长与预紧力的关系,有助于改善含硅高比能体系的循环寿命。通过研究不同应力条件下高比能量锂离子电池循环后硅负极颗粒的失效状态,分析氧化亚硅颗粒失效机理。 展开更多
关键词 氧化亚 失效分析 高比能 锂离子电池
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溶胶凝胶法制备纳米硅/氧化亚硅/碳复合负极材料
8
作者 秦统 王政 李铮铮 《宝钢技术》 CAS 2023年第3期18-23,共6页
采用有机硅酯体系,通过溶胶凝胶法结合碳热还原反应,制备了具有碳包覆结构的堆叠型Si/SiOx/C复合负极材料。X射线衍射仪、扫描电子显微镜和元素分析仪测试结果表明:Si/SiOx/C复合材料是疏松多孔的微—纳结构二次颗粒,纳米硅的存在不影... 采用有机硅酯体系,通过溶胶凝胶法结合碳热还原反应,制备了具有碳包覆结构的堆叠型Si/SiOx/C复合负极材料。X射线衍射仪、扫描电子显微镜和元素分析仪测试结果表明:Si/SiOx/C复合材料是疏松多孔的微—纳结构二次颗粒,纳米硅的存在不影响碳热还原和碳包覆。电化学性能测试表明:SiOx/C材料与纳米硅复合可以将比容量和首次库伦效率提高至1 946.05 mAh/g和76.49%;Si/SiOx/C材料和石墨复配后在0.1 C的电流密度下100次循环后的可逆比容量为749.69 mAh/g,容量保持率达89.03%,具有优秀的电化学循环稳定性。 展开更多
关键词 溶胶凝胶法 纳米 氧化亚 负极材料
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基于原位参比的氧化亚硅--石墨复合负极循环衰减机制
9
作者 宋缙华 张兴浩 +4 位作者 丰震河 程广玉 顾洪汇 顾海涛 王可 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1059-1065,共7页
为了研究氧化亚硅和石墨在复合应用时的循环衰减机制,本工作通过在循环过程中增加小电流可逆容量标定,消除了电压极化对衰减行为的影响。通过在软包装电池内部预先埋入参比电极,对比不同循环次数时正极和负极的电化学特征变化,利用负极... 为了研究氧化亚硅和石墨在复合应用时的循环衰减机制,本工作通过在循环过程中增加小电流可逆容量标定,消除了电压极化对衰减行为的影响。通过在软包装电池内部预先埋入参比电极,对比不同循环次数时正极和负极的电化学特征变化,利用负极微分曲线解析氧化亚硅和石墨的去锂化容量演变过程和衰减程度。同时,结合交流阻抗谱(EIS)、扫描电子显微技术(SEM)、元素能谱(EDS)和等离子体发射光谱(ICP)等测试。结果表明,造成电池循环衰减的主要原因是活性锂损失和氧化亚硅衰减,两者造成的容量损失分别为0.45 Ah和0.36 Ah。负极衰减速率明显快于正极,循环600次后,负极中石墨和氧化亚硅的衰减程度分别为2.2%和30.3%。电池在循环过程中产生了新的界面阻抗,所有动力学阻抗参数呈逐渐增大的趋势。拆解电池发现,循环后负极发生了严重的体积膨胀和副反应,导致锂损失在负极并失活,引起界面阻抗的增长和电池容量的衰减。本研究可以无损定量识别氧化亚硅和石墨在循环过程中的衰减程度,为含硅复合负极的工程化应用提供了研究基础。 展开更多
关键词 氧化亚 参比电极 循环衰减 锂离子电池
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氧化亚硅材料制备过程中影响生产率因素分析
10
作者 郝浩博 陈惠敏 +2 位作者 张建 杨洁 党元晓 《信息记录材料》 2023年第8期31-33,共3页
氧化亚硅(SiO)材料属于新一代锂离子电池负极材料,其具备容量高,循环寿命长,体积形变系数低等优点,能有效缓解硅基负极材料在锂离子电池中因体积形变所导致的一系列问题,从而提升锂离子电池的循环性能。在实际生产过程中,反应率对生产... 氧化亚硅(SiO)材料属于新一代锂离子电池负极材料,其具备容量高,循环寿命长,体积形变系数低等优点,能有效缓解硅基负极材料在锂离子电池中因体积形变所导致的一系列问题,从而提升锂离子电池的循环性能。在实际生产过程中,反应率对生产而言至关重要,若是想实现批量化生产,反应率是一项非常重要的因素。主要研究实际生产SiO过程中影响反应率的因素,主要从温度、原料混合粒径大小、投料量及黏结剂几方面进行探索研究。 展开更多
关键词 氧化亚 反应率 黏结剂
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聚丙烯酸黏结剂的分子量对氧化亚硅负极性能的影响
11
作者 李剑 杨凯 +3 位作者 江秋月 雷晓华 郭庆中 刘志宏 《武汉工程大学学报》 CAS 2023年第6期635-640,共6页
硅基负极材料因在嵌锂-脱锂过程中会产生剧烈的体积膨胀,限制了其在构建高能量密度锂离子电池中的应用。聚丙烯酸(PAA)作为一种高性能硅基负极黏结剂,倍受关注。采用不同黏均分子量的PAA黏结剂制备氧化亚硅电极,并测试了其溶胀性、力学... 硅基负极材料因在嵌锂-脱锂过程中会产生剧烈的体积膨胀,限制了其在构建高能量密度锂离子电池中的应用。聚丙烯酸(PAA)作为一种高性能硅基负极黏结剂,倍受关注。采用不同黏均分子量的PAA黏结剂制备氧化亚硅电极,并测试了其溶胀性、力学性能和电化学性能。黏结剂PAA的黏均分子量为400万时,以0.4 A/g的电流密度循环100圈后,电池的容量保持率为88.4%,可逆比容量为1 017(mA·h)/g,高于黏均分子量为45万、125万的PAA黏结剂时的602(mA·h)/g和793.9(mA·h)/g的可逆比容量。结果表明:黏结剂PAA的分子量增大,其溶胀性能、弹性模量、硬度得到提升,抑制氧化亚硅负极膨胀的能力得到增强,有利于构建更稳固的固态电解质界面膜,从而提升氧化亚硅电极的循环倍率性能。 展开更多
关键词 氧化亚 负极材料 聚丙烯酸 黏结剂
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微米级SiO合成多孔氧化硅/硅/碳储锂复合材料 被引量:3
12
作者 冯雪娇 崔红敏 +2 位作者 肖正强 晏南富 李敏 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期76-82,共7页
以微米级SiO为原料,通过简单的高温煅烧、碳包覆和酸刻蚀制备多孔氧化硅/硅/碳复合材料,复合材料比表面积和平均孔径分别为32.9 m^2/g和3 nm。纳米硅分散在缓冲介质氧化硅多孔体系中,表面包覆一层薄而均匀的碳层。所得的复合材料具有较... 以微米级SiO为原料,通过简单的高温煅烧、碳包覆和酸刻蚀制备多孔氧化硅/硅/碳复合材料,复合材料比表面积和平均孔径分别为32.9 m^2/g和3 nm。纳米硅分散在缓冲介质氧化硅多孔体系中,表面包覆一层薄而均匀的碳层。所得的复合材料具有较好的循环稳定性,在0.3 m A/g下,50次循环后可逆容量保持在645.1 m A·h/g。多孔结构、氧化硅缓解了硅在脱嵌锂过程的体积膨胀,碳层提高了复合材料的导电性和结构稳定性。 展开更多
关键词 氧化亚 多孔结构 电化学性能 锂离子电池
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负极材料SiO@CMSs@C的制备及性能 被引量:1
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作者 侯春平 孟令桐 +1 位作者 侯佼 龚波林 《电池》 CAS 北大核心 2022年第6期675-679,共5页
氧化亚硅(SiO)的导电性较差且首次库仑效率较低。采用水热法,以葡萄糖为碳源,制备具有核-壳结构的SiO@C@碳微球(CMSs)前驱体;分别以聚乙二醇(PEG4000)、柠檬酸、葡萄糖及沥青为碳源,进行二次包覆,并与人造石墨复合,得到SiO@CMSs@C复合... 氧化亚硅(SiO)的导电性较差且首次库仑效率较低。采用水热法,以葡萄糖为碳源,制备具有核-壳结构的SiO@C@碳微球(CMSs)前驱体;分别以聚乙二醇(PEG4000)、柠檬酸、葡萄糖及沥青为碳源,进行二次包覆,并与人造石墨复合,得到SiO@CMSs@C复合负极材料。二次包覆热解碳层进一步限制了嵌脱锂过程中SiO的体积膨胀,将活性物质颗粒与人造石墨紧密结合,利用石墨良好的导电性,提升复合材料的电导率。SiO@CMSs@沥青样品的性能最好:在0.01~1.50 V循环,电流为0.05 A/g时的首次脱锂比容量为672.1 mAh/g;以0.20 A/g的电流循环80次,容量保持率为92.78%;电流为1.50 A/g时,仍有约430 mAh/g的可逆比容量。 展开更多
关键词 锂离子电池 负极材料 复合材料 氧化亚 二次包覆
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高容量硅基负极材料及其厚膜成型技术和性能 被引量:1
14
作者 丁波 蔡振飞 +2 位作者 马扬洲 张世宏 宋广生 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2090-2098,共9页
为了缓解硅基负极材料的体积膨胀并改善其电化学性能,以Mg、SiO和石墨(G)为原料,成功制备出一种多相Si-MgO-G复合材料。探讨了不同高能球磨工艺对Mg和SiO反应程度的影响及厚膜成型技术的应用。结果表明,当高能球磨(1+5)h后,Mg和SiO原位... 为了缓解硅基负极材料的体积膨胀并改善其电化学性能,以Mg、SiO和石墨(G)为原料,成功制备出一种多相Si-MgO-G复合材料。探讨了不同高能球磨工艺对Mg和SiO反应程度的影响及厚膜成型技术的应用。结果表明,当高能球磨(1+5)h后,Mg和SiO原位反应生成Si-MgO产物,将反应产物与石墨混磨制备成多相Si-MgO-G复合材料。用XRD、SEM和TEM等手段对制得材料的结构、形貌和成分进行分析,证实了复合材料是由Si、MgO和石墨组成,其中Si(220)//MgO(200)之间存在晶面共格关系。用CV和EIS等对捏合开炼厚膜技术制得负极极片进行电化学性能分析,结果表明,捏合开炼工艺制备的厚膜极片的厚度、活性物质载量和首圈面积比容量分别约为薄膜极片的7.4倍、6.0倍和6.2倍。简单、绿色的厚电极制备技术可提高锂离子电池的面积比容量。 展开更多
关键词 高能球磨 捏合开炼 基负极材料 氧化亚 锂离子电池 有机电化学与工业
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米粉作为碳源包覆改性氧化亚硅材料的研究
15
作者 张倩 韩云鹏 +3 位作者 尚晓雨 卢梦杰 陈垒 赵金安 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期187-190,共4页
针对氧化亚硅(SiO)负极材料充放电过程中体积膨胀较大、容量衰减较快的问题,采用米粉作为碳源对SiO进行包覆改性。XRD测试结果表明,SiO和糯米粉包覆改性材料SiO-NM均没有显著的特征峰,为非晶体结构。SiO的首次放电比容量为1980.6 mA... 针对氧化亚硅(SiO)负极材料充放电过程中体积膨胀较大、容量衰减较快的问题,采用米粉作为碳源对SiO进行包覆改性。XRD测试结果表明,SiO和糯米粉包覆改性材料SiO-NM均没有显著的特征峰,为非晶体结构。SiO的首次放电比容量为1980.6 mA·h/g,首次充电比容量为891.2 mA·h/g,首次充放电效率为45.0%;糯米粉包覆改性材料SiO-NM的首次放电比容量为942.9 mA·h/g,首次充电比容量为490.4 mA·h/g,首次充放电效率为52.0%,首次充放电效率显著提升。交流阻抗测试结果表明,SiO-NM的电荷转移阻抗R_(ct)为213.7Ω,显著小于Si的465.4Ω,表明材料的导电性能得到提高。 展开更多
关键词 氧化亚 锂离子电池 碳包覆 米粉
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石墨对高比能NCM811/硅基动力电池的性能影响 被引量:1
16
作者 叶剑波 李利淼 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第8期1275-1278,共4页
为了加快300Wh/kg高比能量动力电池的开发,以NCM811为正极材料,将氧化亚硅与石墨共混得到550mAh/g高比容量负极材料,考察了不同石墨对全电池的倍率与低温循环性能的影响。首先,利用扫描电镜、粒度分析仪、比表面测试仪和半电池对石墨进... 为了加快300Wh/kg高比能量动力电池的开发,以NCM811为正极材料,将氧化亚硅与石墨共混得到550mAh/g高比容量负极材料,考察了不同石墨对全电池的倍率与低温循环性能的影响。首先,利用扫描电镜、粒度分析仪、比表面测试仪和半电池对石墨进行了表征和测试。然后对比了氧化亚硅匹配不同石墨的全电池性能。结果表明:两种石墨均为二次颗粒,氧化亚硅共混中值粒径较小的石墨,该动力电池具有更小的直流内阻、更好的倍率和低温长循环性能。 展开更多
关键词 NCM811 氧化亚 低温 长循环 高比能量
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铌钨氧化物掺杂改性氧化亚硅提升首次充放电效率的研究
17
作者 张继伟 谢松涛 +4 位作者 谢梦雨 洪灿灿 完颜俊超 陈垒 赵金安 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期167-170,共4页
采用铌钨氧化物(NWO)对SiO进行掺杂改性,并与用五氧化二铌(NO)、钛酸锂(LTO)、钛铌氧化物(TNO)改性的材料进行对比研究,分别记为SiO@NWO、SiO@NO、SiO@LTO、SiO@TNO。利用X射线衍射仪对改性后的材料进行测试。结果表明,SiO的首次放电比... 采用铌钨氧化物(NWO)对SiO进行掺杂改性,并与用五氧化二铌(NO)、钛酸锂(LTO)、钛铌氧化物(TNO)改性的材料进行对比研究,分别记为SiO@NWO、SiO@NO、SiO@LTO、SiO@TNO。利用X射线衍射仪对改性后的材料进行测试。结果表明,SiO的首次放电比容量为1980.6 mA·h/g,充电比容量为891.2 mA·h/g,充放电效率为45.0%;SiO@NWO的首次放电比容量为464.0 mA·h/g,充电比容量为327.1 mA·h/g,充放电效率为70.5%,首次充放电效率显著提升。交流阻抗测试结果表明,SiO@NWO的电荷转移阻抗R_(ct)为113.5Ω,显著小于SiO的213.7Ω,表明材料的导电性能得到提高。 展开更多
关键词 氧化亚 铌钨氧化 首次充放电效率 导电性
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喷雾干燥法制备线球状SiO/CNTs复合负极材料
18
作者 李建斌 陈金媛 +3 位作者 任玉荣 彭工厂 黄小兵 袁红东 《常州大学学报(自然科学版)》 CAS 2022年第3期26-36,共11页
以氧化亚硅(SiO)和碳纳米管(CNTs)为原料,采用喷雾干燥技术一步制备了线球状的SiO/CNTs复合负极材料,从SEM和TEM图中,可以观察到SiO微米片团聚形成二次类球型颗粒,CNTs包覆在SiO片上形成线球状结构。一方面,CNTs可以作为包覆层缓解SiO... 以氧化亚硅(SiO)和碳纳米管(CNTs)为原料,采用喷雾干燥技术一步制备了线球状的SiO/CNTs复合负极材料,从SEM和TEM图中,可以观察到SiO微米片团聚形成二次类球型颗粒,CNTs包覆在SiO片上形成线球状结构。一方面,CNTs可以作为包覆层缓解SiO在脱嵌锂过程中的体积膨胀效应;另一方面,CNTs作为导电骨架可以有效提高复合材料的导电性,有利于电极材料容量的发挥。当CNTs的质量分数为15%时,SiO/CNTs复合负极材料发挥出最佳电化学性能,在500 mA/g的电流密度下循环300圈之后,可逆比容量为633 mA·h/g,容量保持率为62.2%。 展开更多
关键词 氧化亚 碳纳米管 负极材料 锂离子电池 喷雾干燥技术
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TiO_(2)改性SiO材料的制备及储锂性能 被引量:1
19
作者 张美霞 徐亚彬 +2 位作者 易丽 江海湖 梁逵 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2115-2122,共8页
通过溶胶-凝胶和高温固相法制备了SiO@TiO_(2)/C复合材料。结果表明:由于TiO_(2)对界面稳定性及锂离子扩散过程的促进作用,SiO@TiO_(2)/C材料拥有优良的循环和倍率性能。在1 A/g的电流密度下循环150次,材料表现出710 m A·h/g的比容... 通过溶胶-凝胶和高温固相法制备了SiO@TiO_(2)/C复合材料。结果表明:由于TiO_(2)对界面稳定性及锂离子扩散过程的促进作用,SiO@TiO_(2)/C材料拥有优良的循环和倍率性能。在1 A/g的电流密度下循环150次,材料表现出710 m A·h/g的比容量;在4 A/g的高电流密度下可逆比容量仍能达到430 m A·h/g。 展开更多
关键词 氧化亚 氧化 负极材料 锂离子电池
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镁热还原SiO材料及其电化学性能 被引量:1
20
作者 胥鑫 杨时峰 +3 位作者 曹新龙 曹国林 张长安 薛孟尧 《陕西煤炭》 2020年第S01期134-137,92,共5页
硅基负极材料以其高容量、来源丰富、绿色环保等优点,成为理想的下一代锂离子电池负极材料。但纯硅的体积膨胀过大,限制了硅负极的应用。氧化亚硅(SiO)作为一种含硅负极,具有比纯硅更小的体积效应和更好的循环性能。目前氧化亚硅主要的... 硅基负极材料以其高容量、来源丰富、绿色环保等优点,成为理想的下一代锂离子电池负极材料。但纯硅的体积膨胀过大,限制了硅负极的应用。氧化亚硅(SiO)作为一种含硅负极,具有比纯硅更小的体积效应和更好的循环性能。目前氧化亚硅主要的问题之一是其首次库仑效率低,对此利用镁热还原反应,使氧化亚硅部分还原,同时控制产物中硅晶粒大小,用金属Al代替部分Mg,得到了硅晶粒粒径约为25 nm的复合材料,再通过沥青包覆得到最终碳包覆材料MgAl-SiO/C。通过对比镁热反应前后材料电性能,发现镁热反应后材料首效提高,但容量降低,循环性能变差;最终复合材料首次效率可达83.7%,可逆容量1471.3 mAh/g。 展开更多
关键词 氧化亚 镁热反应 负极材料 首次库仑效率
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