多孔硅/无定形碳负极材料的制备及性能研究

解决锂离子电池硅负极材料的技术成本高和体积变化大的问题是促进其产业化的关键。通过酸处理Al-Si合金和淀粉混合物后采用热分解法制备了不同硅含量的锂离子电池负极多孔硅/无定形碳(PSi/AC)复合材料。采用热重分析仪(TGA)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等对PSi/AC复合材料的结构和形貌进行表征,并通过恒流充放电、循环伏安法和电化学阻抗研究了PSi/AC复合材料的电化学性能。结果表明,PSi/AC-1[38%(质量分数)Si]复合材料循环稳定性最佳,该复合材料具有内部多孔、外部核壳的结构特点,材料内部的孔道以及外部的碳壳能够有效降低硅的体积膨胀率,在400 mA/g的恒定电流密度下,循环200次后容量保持率为95.4%。