多孔硅纳米材料的制备及在高能锂电池中的应用

发布时间：2021-03-15 02:29

　　多孔硅纳米材料具有巨大的比表面积,可调控的物理化学性质,在药物治疗、传感、能源储存与转化等领域拥有巨大的应用前景。尤其在高能量密度锂离子电池领域,多孔硅由于其丰富的孔道结构能有效释放充放电过程中硅体积变化带来的巨大应力以及大大地缩短锂离子传输距离,而引起了人们的广泛研究兴趣。但是,开发简便快速的方法来合成结构可调变的多孔硅纳米材料仍是当前研究的挑战。近年来,一些用来合成多孔硅纳米材料的方法已有报道。我们基于本课题组最近的研究进展和近年来相关文献,比较详细综述了近年来多孔硅纳米材料的制备方法以及重点关注其在高能锂电池领域的应用。最后,对多孔硅纳米材料的未来发展方向做了进一步的展望。 

【文章来源】：无机化学学报. 2020,36(03)北大核心

【文章页数】：13 页

【部分图文】：

通过电化学(a～f)[24]和化学刻蚀法(g～i)[25]制备得到三维多孔硅的表征及示意图

硅合金、脱合金硅以及3D多孔硅的XRD图;(b)硅合金、(c)脱合金硅以及(d)3D多孔硅的低倍扫描电镜(SEM)图;(e)硅合金、脱合金硅以及3D多孔硅的光学照片;(f～h)3种形态硅的高倍SEM图[26];(i)硅合金、(j)脱合金硅以及(k)3D多孔硅的示意图;(l)硅合金、脱合金硅以及3D多孔硅负极锂电池的循环稳定性测试[27]

AMPSi的合成方法的设计及示意图;(a)AMPSi和AMPSi@C材料的合成示意图;(b)AMPSi的SEM图(标尺为20 cm);(c)AMPSi的锂化/脱硫过程示意图(在循环过程中呈现向内的体积膨胀和稳定的硅骨架);(d)0.5C倍率(1C=160 mA·g-1)下AMPSi@C负极和Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2正极全电池的充电循环(插图为库伦效率)[51]


本文编号：3083397