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壳聚糖基自交联粘结剂的合成及其在硅碳负极中的研究
1
作者 李智琪 付玉林 +2 位作者 石元昊 桂雪峰 许凯 《纤维素科学与技术》 CAS 2024年第2期59-64,共6页
首先以壳聚糖为起始原料,通过羧甲基化处理,显著提升了其水溶性。随后,利用LiOH进行预锂化,并引入双丙酮丙烯酰胺(DAAM)和乙二酸二酰肼(ADH),成功制备了具有出色自交联性能的粘结剂CDD-Li^(+)。为了探究这一粘结剂的结构特性,采用了傅... 首先以壳聚糖为起始原料,通过羧甲基化处理,显著提升了其水溶性。随后,利用LiOH进行预锂化,并引入双丙酮丙烯酰胺(DAAM)和乙二酸二酰肼(ADH),成功制备了具有出色自交联性能的粘结剂CDD-Li^(+)。为了探究这一粘结剂的结构特性,采用了傅里叶变换红外光谱(FT-IR)技术进行了表征。在粘附性方面,通过180°剥离实验,验证了CDD-Li^(+)的强粘附能力。利用电化学工作站对电池进行了循环伏安曲线的测试。结果显示,CDD-Li^(+)粘结剂所制备的电池能够发生高效的电化学反应,展现出卓越的电化学性能。与常用的聚丙烯酸(PAA)粘结剂相比,CDD-Li^(+)粘结剂在电化学性能上表现更为出色,展现出其在电池领域上的巨大潜力。通过蓝电电池测试仪,进一步研究了电池的倍率性能、循环性能以及锂离子扩散系数,并计算了电池的首圈库伦效率(ICE)。结果显示,CDD-Li^(+)粘结剂制备的电池不仅拥有更优的倍率性能和循环性能,其锂离子扩散系数平均高达10-10数量级,ICE也高达95%。与PAA粘结剂相比,CDD-Li^(+)粘结剂在硅碳负极中展现出更优秀的性能。 展开更多
关键词 硅碳负极 壳聚糖 预锂化 自交联 水溶性粘结剂
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硅/石墨负极中硅的体电阻率和掺杂类型对锂离子电池电化学性能的影响 被引量：3
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作者 金晨鑫 徐国军 +4 位作者 刘烈凯 岳之浩 李晓敏 汤昊 周浪 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第22期10-14,共5页
将电阻率为1Ω·cm、0.1Ω·cm、0.01Ω·cm、0.001Ω·cm的n型掺杂硅片以及电阻率为1Ω·cm、0.001Ω·cm的p型掺杂硅片球磨制成6种硅粉,并分别将其与石墨按照5∶95的质量比进行混合,用作锂离子电池负极材料... 将电阻率为1Ω·cm、0.1Ω·cm、0.01Ω·cm、0.001Ω·cm的n型掺杂硅片以及电阻率为1Ω·cm、0.001Ω·cm的p型掺杂硅片球磨制成6种硅粉,并分别将其与石墨按照5∶95的质量比进行混合,用作锂离子电池负极材料并制成扣式电池,通过电化学阻抗谱和倍率性能测试来研究硅材料体电阻率和掺杂类型对锂离子电池电化学性能的影响规律。结果表明,硅材料体电阻率越低,其储锂容量越高,倍率性能越好。电阻率相同时,n型掺杂硅始终比p型掺杂硅具有更大的储锂容量和更好的倍率性能。但是,当p型掺杂硅的电阻率远低于n型掺杂硅时,p型掺杂硅电化学性能更佳。另外,0.001Ω·cm的n型掺杂硅样品具有最佳的充放电比容量和倍率性能,其首次充放电比容量分别为457.7mAh·g^(-1)和543.4mAh·g^(-1)。 展开更多
关键词 硅/石墨负极 体电阻率 N型掺杂 P型掺杂 锂离子电池 电化学性能
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粘结剂种类对硅碳复合负极材料电化学性能的影响
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作者 刘文平 韦炳吕 +1 位作者 秦海青 雷晓旭 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2023年第12期1462-1468,共7页
通过柠檬酸裂解碳将纳米硅粉包裹负载在人造石墨表面制备了Si/G复合负极材料,对比分析了海藻酸钠(SA)/羧甲基纤维素(CMC)复合粘结剂、羧甲基纤维素(CMC)/丁苯橡胶(SBR)复合粘结剂、聚偏二乙烯四氟乙烯(PVDF)和海藻酸钠(SA)四种粘结剂对... 通过柠檬酸裂解碳将纳米硅粉包裹负载在人造石墨表面制备了Si/G复合负极材料,对比分析了海藻酸钠(SA)/羧甲基纤维素(CMC)复合粘结剂、羧甲基纤维素(CMC)/丁苯橡胶(SBR)复合粘结剂、聚偏二乙烯四氟乙烯(PVDF)和海藻酸钠(SA)四种粘结剂对其电化学性能的影响。结果表明,粘结剂的种类对硅碳复合负极材料的电化学性能产生显著的影响,CMC/SBR复合粘结剂具有良好的粘弹性和分散性,可以更好地适应材料的体积变化,其Si/G复合负极材料展现出优异的电化学性能,首次库伦效率为87.97%,循环100次的容量保持率为90.3%。 展开更多
关键词 粘结剂 硅碳复合负极材料 锂离子电池 电化学性能
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微米级硅/碳复合材料的结构与储锂性能 被引量：2
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作者 潘庆瑞 左朋建 +1 位作者 木天胜 尹鸽平 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期223-227,共5页
使用球磨/热解复合工艺制备锂离子电池用微米级硅/石墨/碳复合材料。因独特的结构,合成的硅/石墨/碳(20/50/30)复合材料在0.01~1.50 V充放电,电流为100 mA/g时表现出较高的首次库仑效率82.7%和882.6 mAh/g的首次可逆比容量,循环100次的... 使用球磨/热解复合工艺制备锂离子电池用微米级硅/石墨/碳复合材料。因独特的结构,合成的硅/石墨/碳(20/50/30)复合材料在0.01~1.50 V充放电,电流为100 mA/g时表现出较高的首次库仑效率82.7%和882.6 mAh/g的首次可逆比容量,循环100次的容量保持率为85.6%。将硅/石墨/碳材料和商业化石墨混合,可获得循环性能更好的硅/碳复合材料,其中硅/石墨/碳(20/50/30)复合材料与石墨的质量比为3∶7时,得到的混合材料在0.01~1.50 V充放电,电流为50 mA/g时,具有501.7 mAh/g的首次可逆比容量和81.0%的首次库仑效率,循环100次的容量保持率为98.2%。 展开更多
关键词 石墨 彬石墨/碳复合材料 负极材料 锂离子电池 储锂性能
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硅/天然石墨/沥青炭复合材料的合成及其电化学性能 被引量：2
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作者 李明齐 向卫民 +1 位作者 任兆刚 王静 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期446-452,共7页
以纳米硅(Si)、天然石墨(NG)和高软化点沥青为前驱体,通过球磨和裂解制备了具有壳核结构的硅/天然石墨/沥青炭(Si-NG/PC)复合材料。考察了球磨时间、球磨速率和物料比等因素对制备材料的组成、结构及其作为锂离子电池阳极电化学性能的... 以纳米硅(Si)、天然石墨(NG)和高软化点沥青为前驱体,通过球磨和裂解制备了具有壳核结构的硅/天然石墨/沥青炭(Si-NG/PC)复合材料。考察了球磨时间、球磨速率和物料比等因素对制备材料的组成、结构及其作为锂离子电池阳极电化学性能的影响。结果表明:最佳球磨速率为300 r/min,最适宜的球磨时间为21 h。所制Si-NG/PC复合材料的循环性能随PC含量的增加而提高,但其比容量却随PC含量的增加迅速降低,PC的最佳质量分数为30%。同时,Si-NG/PC复合材料的比容量随Si含量的增加而增大,为获得好的循环性能,纳米Si质量分数应低于35%。在优化条件下制备的Si-NG/PC复合材料在50个循环中表现出高的比容量和优异的循环性能。 展开更多
关键词 硅/天然石墨/沥青炭复合材料 优化合成 阳极 锂离子电池 电化学性能
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