编号：NMJS08522
篇名：Si@TiO2复合材料的制备与性能研究
作者：郑炳河 李新喜 张国庆
关键词：锂离子电池 Si@TiO2复合材料 负极材料 热稳定性 电化学性能
机构：广东工业大学材料与能源学院
摘要：结合并改进典型的St?ber法,利用聚合物蚀刻硅氧化合物材料的内部并加入钛源制备前驱体,采用低温熔盐法还原得到球形Si@TiO2复合材料,借用X射线光电子能谱分析(XPS)、X射线衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜分析(SEM)等手段对材料的组成、结构、形貌进行表征。结果表明,TiO2可以均匀分布在硅颗粒的外表面,与硅颗粒形成核壳结构。TiO2在外层起到了保护及缓冲层的作用,能有效的隔绝电解液与硅材料的直接接触,降低电池内部热量的产生,显著改善硅材料的热稳定性,同时,TiO2与硅材料的结合有助于提高复合材料的电导率,这二者的协同效应可提升电池循环稳定性。在0.1 A/g电流密度下,Si@TiO2复合材料的首次放电比容量为2910.8 mAh/g。在0.5 A/g电流条件下循环300次,其放电比容量为1058.4 mAh/g;且在3 A/g大电流条件下循环500次,仍具有894.6 mAh/g的可逆比容量。这表明TiO2的包覆对提高硅负极的电化学性能的作用是非常明显的。
