硅/石墨烯复合材料在锂离子电池中的应用

论文摘要

为提高锂离子电池的电化学性能,采用氧化还原法制备石墨烯、高能机械球磨法制备硅/石墨烯复合材料。利用XRD、SEM、AFM、充放电循环测试、倍率性能测试、交流阻抗图谱对材料进行表征与分析,研究复合材料中硅和石墨烯的比例对锂离子电池电化学性能的影响。结果表明:制备的石墨烯尺寸小于10μm、层数小于4层;复合材料中石墨烯质量分数为65%时,锂离子电池电化学性能大幅提高,首次放电比容量为2 050 mAh/g,循环结束后放电比容量为1 232 mAh/g,倍率性能表现优异,当电流密度恢复到0.2 A/g时,放电比容量达到1 200 mAh/g,交流阻抗图谱曲线表明其电荷转移速率最大。该研究证明石墨烯与纳米硅复合可避免硅与电解液直接接触,有效减缓硅的体积膨胀,明显改善硅基锂离子电池循环稳定性。

论文目录

• 0 引 言
• 1 实 验
•   1.1 材料与设备
•   1.2 石墨烯的制备
•   1.3 硅/石墨烯复合材料的制备
•   1.4 硅/石墨烯锂离子电池工作机理
•   1.5 锂离子电池性能测试分析
• 2 结果与分析
•   2.1 组织结构
•     2.1.1 XRD表征
•     2.1.2 SEM表征
•     2.1.3 AFM表征
•     2.1.4 TEM表征
•   2.2 电化学性能
•     2.2.1 循环性能
•     2.2.2 倍率性能
•     2.2.3 交流阻抗图谱
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王振廷,郑芳,王彦霞

关键词: 石墨烯,锂离子电池,石墨烯复合材料,电化学性能

来源: 黑龙江科技大学学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 电力工业

单位: 黑龙江科技大学材料科学与工程学院

基金: 军民融合专项资金项目(Hkdpt201804)

分类号: TM912

页码: 691-696

总页数: 6

文件大小: 2174K

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