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硅藻土作锂离子电池硅基复合负极材料的制备及电化学性能研究

发布时间:2018-01-27 14:02

  本文关键词: 锂离子电池 硅藻土 硅氧化合物 负极材料 超级电容 复合材料 出处:《电子元件与材料》2016年11期  论文类型:期刊论文


【摘要】:硅藻土作为一种自然材料,拥有很多优异的理化特性。介绍了如何从硅藻土中提取出高纯度SiO_2,并用金属热还原法制备出多孔硅,将其与商业硅进行对比研究。同时采用溶剂热法制备了SiO_2/TiO_2复合材料和球磨法制备SiO/TiO_2复合材料,分别对这三种材料进行粉末衍射、扫描电镜等表征。然后将这三类材料作为锂离子电池的负极材料,以锂片作为正极制作锂离子半电池,并对锂离子半电池的循环稳定性,恒流充放电等电化学性能进行表征。结果表明,制备的单质硅具有孔道结构,电池的循环性能比商业硅好。将本实验所用的三类负极材料进行比较可以发现:在首次充放电容量方面,硅和SiO/TiO_2/Mg复合材料明显高于SiO_2/TiO_2复合材料;在循环稳定性方面,复合材料的循环性能明显高于多孔硅,SiO_2/TiO_2复合材料处于绝对领先地位。
[Abstract]:As a natural material, diatomite has many excellent physical and chemical properties. This paper introduces how to extract high purity Sio _ 2 from diatomite and prepare porous silicon by metal-thermal reduction. Compared with commercial silicon, SiO_2/TiO_2 composites and SiO/TiO_2 composites were prepared by solvothermal method and ball milling method. The three kinds of materials were characterized by powder diffraction and scanning electron microscope. Then the three kinds of materials were used as negative electrode material of lithium ion battery and lithium chip was used as positive electrode to make lithium ion half-battery. The electrochemical properties of lithium-ion semi-battery such as cyclic stability, constant current charge and discharge were characterized. The results showed that the prepared silicon possessed pore structure. The cycle performance of the battery is better than that of commercial silicon. Comparing the three kinds of negative electrode materials used in this experiment, we can find: the first charge and discharge capacity. Silicon and SiO/TiO_2/Mg composites were significantly higher than SiO_2/TiO_2 composites. In terms of cyclic stability, the cyclic properties of the composites are obviously higher than that of the porous silicon SiOs / SiOs / TiO-2 composites in the absolute leading position.
【作者单位】: 黑龙江工业学院环境工程系;和舰科技有限公司;
【分类号】:TB332;TM912
【正文快照】: 当今世界,随着石油和天然气等能源的不断减少以及日益严重的温室效应和环境污染问题,全球各个国家的研究重点都放在了如何开发新能源、提高能源利用率,不断提高科学技术能力来实现能源之间的相互转换[1-3]。光、电以及化学能是所有能源中最普遍的存在形式。电池的使用已经进入

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