硅/石墨/碳/碳纳米管复合负极材料的电化学性能

以纳米硅(Si)、天然石墨(NG)、多壁碳纳米管(MWCNTs)和沥青为前驱体通过不同程序制备了Si/NG/DC/MWCNTs复合材料(DC为裂解碳)。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)表征了复合材料的组成和形貌结构。恒电流充放电和交流阻抗(EIS)测试表明,纳米管的加入顺序对Si/NG/DC/MWCNTs复合材料的电化学性能有显著的影响。在优化条件下制备的Si/NG/DC/MWCNTs复合材料第二个循环的可逆比容量为654mAh/g,在随后的循环中可逆比容量逐渐增大,最高可逆比容量达706mAh/g,经70个循环后可逆比容量为666mAh/g。Si/NG/DC/MWCNTs电化学性能的提高主要是MWCNTs在一定程度上保持了电极导电网络的完整性。     

纳米石墨碳复合电发热材料

本发明公开了一种纳米石墨碳复合电发热材料，它是用纳米石墨碳复合材料与绝缘材料混合而成，按重量百分比计，所用纳米石墨碳复合材料占50～90％，绝缘材料占10-49%，阻燃剂0．1～1％，将上述材料按常规工艺混合均匀后成型，即制得纳米石墨碳复合电发热材料。本发明具有电热转换率高，节能效果好，能产生远红外电磁波，对人体健康十分有益，制作工艺简单、适用范围广、使用寿命长、成本低，使用方便、安全等优点。可制作成电热服饰、电热毯等各种取暖物品。     

纳米锡/聚丙烯腈热解碳复合负极材料的研究

采用"原位反应-低温裂解"方法,以聚丙烯腈、SnCl2.2 H2O和KBH4为反应物,所得前驱体在300～600℃下煅烧获得纳米锡/热解聚丙烯腈复合材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(TEM)及电化学测试表明:所得产物为热解聚丙烯腈包覆纳米锡颗粒的复合材料,其中锡以纳米球形颗粒(5～30 nm)的形式存在。当PAN与Sn的质量比为1∶5,煅烧温度为500℃时,材料首次充电循环比容量达950.7 mAh/g,30次循环后比容量达449 mAh/g,平均循环比容量衰减率小于1.7%。     

锂离子电池硅/碳复合负极材料研究进展

具有高容量和优良循环性能的硅-碳复合材料是近年来锂离子电池负极材料领域研究的热点,碳材料的选取及其制备方法对复合材料的形貌和电化学性能具有重要的影响.按照碳材料的分类,综述了近两年硅碳复合材料研究领域的最新进展和研究热点,并重点介绍了材料的制备方法及其优缺点,同时对锂离子电池硅碳负极材料的发展趋势进行了初步展望.     

锂离子电池硅/碳复合负极材料研究进展

硅/碳复合负极材料在解决碳容量低的同时缓解了硅的体积效应,近年来已成为研究热点,而碳材料会影响复合材料的结构以及电化学性能。综述了近年来硅碳复合材料研究领域的一些最新进展以及研究热点,以及材料的制备方法和优缺点,并展望了其未来的发展方向。     

二氧化锡/石墨复合负极材料制备与电化学性能

以氯化亚锡和天然石墨为原料,通过化学沉积和高温烧结制备二氧化锡/石墨复合材料。材料表征发现,纳米二氧化锡颗粒(约50 nm)均匀沉积在石墨鳞片表面。纳米二氧化锡颗粒作为储锂母体可有效缓解体积效应。石墨鳞片作为SnO2颗粒的载体,不仅使得SnO2分散更加均匀,还能有效地抑制锡颗粒充放电时发生团聚和粉化,提高材料的循环稳定性。实验分析了不同组成的SnO2/石墨复合材料的电化学性能。结果表明,制备的材料表现出优异的电化学性能,其在100 mA/g的电流密度下循环时,比容量保持在450 mAh/g以上;在2.4 A/g的电流密度下循环的可逆比容量也在230 mAh/g以上。     

一氧化硅/碳/膨胀石墨用作锂离子电池负极材料

以聚乙烯醇缩丁醛为碳源,在一氧化硅(SiO)表面包覆碳层,再与膨胀石墨复合,制备锂离子电池负极用SiO/C/膨胀石墨复合材料。无定形碳层能提高SiO的导电性;膨胀石墨的柔韧性良好,能缓冲SiO的体积膨胀并保持电子通路,良好的吸液性保证了SiO的离子通路。25℃时在1.50~0.01 V循环,复合材料以50 m A/g充放电的首次嵌、脱锂比容量分别为1 352 m Ah/g和675 m Ah/g,库仑效率为49.9%;以200 m A/g充放电,第100次循环的可逆比容量为545 m Ah/g。     

碳包覆天然石墨用于负极材料的研究

利用水溶性中间体(ACM)的水溶性和纳米尺度,在水相体系下包覆天然鳞片石墨,使用扫描电子显微镜(SEM),比表面积(BET)等表征方法对包覆样品进行了表征,并考察包覆材料的电化学性能,研究其在锂离子电池负极材料方面的应用。在电化学测试中,在最优化条件下首次效率最高可达92.2%,首次放电比容量为359.6 mAh/g,不可逆比容量仅为30.4 mAh/g;不同的炭化温度得到的样品首次效率不同,800~1 400℃的热处理温度是最优范围,过高的升温速率也会造成样品首次效率的降低,最佳升温速率是1~5℃/min。     

锂离子电池硅/碳复合负极材料的研究现状

综述硅/碳复合负极材料在制备方法、结构特点和储锂性能等方面的研究进展,包括硅/石墨、硅/无定型碳、硅/碳纳米管和硅/石墨烯等;展望硅/碳复合负极材料在结构设计、改性和工艺改进等方面的发展趋势。     

硅/碳复合负极材料的制备及性能研究

以石墨、纳米硅、沥青为原料,通过高温热解法制备Si/C复合材料,X射线衍射光谱法和扫描电子显微镜法测试表明复合材料中纳米硅粉通过沥青高温分解的碳钉扎在石墨材料表面。研究了不同粘结剂配方对Si/C复合材料电化学性能的影响,结果表明粘结剂严重影响其循环稳定性和首次效率。采用6%LA132+4%羧甲基纤维素钠(CMC)作为粘结剂,材料循环寿命最稳定,80次循环后的容量保持率在99%以上,但是粘结剂使用太多影响首次效率,采用3%LA132+2%CMC作为粘结剂首次效率最好,在92%以上。     

锂离子电池硅碳复合负极材料研究进展

硅碳负极材料具有最高的储锂容量和较低的电压平台,有望成为替代商业化石墨或碳负极的材料。关于硅碳复合材料作为锂离子电池负极材料的研究是近年来该领域的研究热点。不同的实验方法和原料都会对复合材料的性能产生重要的影响。按碳材料的分类综述了近几年关于硅碳复合材料的研究进展,并重点介绍了材料的制备方法及其优缺点。此外,还初步讨论了硅碳复合材料作为锂离子电池负极材料的研究趋势。     

纳米碳材料在锂离子蓄电池负极材料中的应用

近年来,纳米碳材料在锂离子蓄电池电极材料中的应用受到广泛的重视,目前纳米碳材料主要有纳米碳纤维(Carbonnanofibers,CNFs)和纳米碳管(Carbonnanotubes,CNTs)两种,本文对这两种纳米碳材料作为锂离子蓄电池负极材料的研究进行了综述。纳米碳材料可以显著提高锂离子蓄电池的嵌锂容量,但存在首次充放电效率不高以及电位滞后的缺点。纳米碳材料作为锂离子蓄电池负极材料的掺杂体具有很高的实用价值,这是由于纳米碳管和纳米碳纤维具有高的比表面积、高的导电和导热性以及优良的机械性能。     

纳米空心硅负极材料的制备与性能研究

以商业化的纳米碳酸钙为模板,采用硅化学气相沉积方法制备了具有内联通结构的纳米空心硅材料,通过控制管式炉温区和化学气相沉积时间合成了具有不同壁厚的纳米空心硅样品,随硅层厚度的增加,样品的首次库仑效率有所提高但容量保持率下降。当硅层厚度为10 nm时,材料经100次循环后比容量为～980 mAh/g,容量保持率为91%;循环后的纳米空心硅材料中空结构及硅壁厚度无明显变化,且材料颗粒表面的SEI膜没明显增厚,表明该材料具有良好的结构稳定性和界面稳定性。     

硅碳复合负极材料的制备及其性能

分别采用乳化沥青和固体粉末沥青为包覆剂制备了硅碳锂离子电池负极材料,对材料进行了XRD、SEM表征,以及进行了循环伏安法等测试。使用乳化沥青为包覆剂制备的硅碳复合负极材料为类球状,形貌规整,首次容量为522mAh/g,效率达88.8%,循环10次后平均每周容量衰减1.6mAh/g。使用固体粉末沥青为包覆剂制备的硅碳负极材料为无规则形状,首次容量为480mAh/g,首次库伦效率为87.9%,循环10次后平均每周容量衰减1.9mAh/g。使用乳化沥青为包覆剂整体性能要好于使用固体粉末沥青为包覆剂制备的硅碳复合负极材料。     

软碳与人造石墨复合负极倍率放电特性研究

相比人造石墨,软碳具有更大的层间距和各向同性的结构特点,有利于电芯倍率放电性能的发挥.在三元/人造石墨-软碳体系中,考察软碳与人造石墨复合负极的倍率放电性能表现.结果显示:与人造石墨(77.89％)相比,软碳与人造石墨(质量比3:7)复合后,40 C放电能量(40 C/1 C)可提高至82.24％.通过倍率放电曲线分析...     

氧化锡/石墨锂离子电池负极材料的研究

通过溶胶凝胶法引入石墨材料合成SnO2/石墨复合材料,X射线衍射光谱法(XRD)和扫描电子显微镜法(SEM)研究表明,两种材料的形貌和结构均保持了自身的特点。电性能研究显示石墨材料对改善SnO2的循环性能效果明显。含碳量为80%的复合材料,首次可逆比容量为397.2 mAh/g,库仑效率为80.9%,50次循环之后容量保持率为71.5%。     

高性能红磷/碳负极材料的研究进展

目前商业化石墨电极较低的理论容量和较差的倍率性能已无法满足发展需求,红磷由于具有理论容量高、资源丰富以及价格低廉等特点,近年来被作为新一代储能材料受到广泛关注,但导电性差、在充放电过程中的体积膨胀等问题阻碍了红磷在二次电池中的应用。简述了红磷在储能领域中的应用前景和需要解决的难题;介绍了红磷/碳复合材料的制备方法及其优缺点和微观结构,并分析总结在金属(锂、钠、钾)二次电池中的电化学性能;对其在未来电化学储能领域中的应用前景进行了展望。     

催化石墨化MCMB用作锂离子电池负极材料

采用Fe(NO_3)_3对中间相炭微球进行高温催化石墨化处理,制备锂离子电池负极材料.采用Raman光谱、X-射线衍射法、恒电流充放电等对样品进行测试和表征.结果表明,经催化石墨化处理的MCMB内部石墨微晶结构未发生明显变化,而表面碳层的石墨化程度提高;处理后的MCMB的首次可逆放电比容量由直接石墨化MCMB的333.8mAh/g提高到362.3 mAh/g,第50次循环放电比容量与首次循环放电比容量的比值从92.4%提高到97.7%.     

硅/碳复合负极材料在18650型锂离子电池中的应用

在研究硅/碳复合负极材料和人造石墨负极材料混合负极的比容量与电极膨胀率之间的变化关系的基础上,通过配方优化,成功制作了硅/碳复合负极材料与人造石墨负极材料混合负极的18650型锂离子电池。采用扫描电子显微镜法(SEM)、电化学交流阻抗频谱(EIS)等技术,分析了循环前后负极的变化,研究了氟代碳酸乙烯酯(FEC)添加剂对电池性能的影响。结果表明:FEC加入量较高时,可与硅负极材料形成更加稳定的SEI膜,抑制负极材料的粉化,电池180次循环后,容量保持率达到71.3%,循环性能得到显著提高。