鋰電池負極材料硅碳複合材料的製備實驗方法

我們嘗試使用溶液等離子體處理(SPP)法合成硅-CB複合材料。已有研究表明,SPP法是合成具有中宏觀層狀孔結構和高孔體積的炭黑的優良方法。0—22)

在這些研究中,僅使用有機溶劑如苯來合成CB。然而,在本研究中,我們嘗試通過在等離子體放電之前將合成的硅納米顆粒分散在有機溶劑中來合成複合材料。

鋰電池負極材料硅碳複合材料的製備實驗方法

實驗在常壓下在室溫下進行。一對機械鉛筆引線被用作產生等離子體的電極,因為大多數金屬線被等離子體濺射或蒸發,並且可以作為雜質包含在合成材料中。

每個電極用陶瓷管覆蓋,陶瓷管插入硅橡膠塞中。將一對電極封裝在陶瓷管中,並裝入硅塞塞中,然後將該組件放置在直徑50mm、高度100mm的燒杯中(圖1)。電極之間的距離保持在1毫米。以純二甲苯(試劑級,Sigma-Aldrich)為碳前驅體,硅納米粉(平均粒徑=100nm,Alfa Aesar)與二甲苯混合。採用雙極脈衝功率發生器產生放電。電源頻率和脈寬分別調整到25 kHz和0.5μs。放電後,將放電溶液通過玻璃纖維紙過濾,得到溶液中存在的任何固體化合物。然後過濾,然後在80℃乾燥,留下粉狀物質。

二甲苯蒸發後。為了提高電導率,在N2氣氛下的電爐中將得到的粉末在700℃下熱處理1h。為了對Si–CB複合材料進行電化學評價,通過塗覆由Si–CB複合材料(80wt%)作為活性材料CB的漿料來製備陽極。

(10重量%;超級P)作為導電劑,聚(丙烯酸)(PAA;10重量%)在蒸餾水中作為粘結劑。

將CR2032硬幣型電池組裝在充氬手套箱中,使用Celgard 2400作為隔板,Li箔作為對置電極和參考電極,1M LiPF6在碳酸乙烯=碳酸二乙酯(EC=DEC)中(1:1體積)。)含有10重量%的碳酸氟乙烯(FEC)作為電解質。所有細胞在電流密度為1℃下恆電流測試在0.05和3 V之間(與Li=Li +)。

[372mAh=g;1小時內每六個配方單位(LiC6)一個Li]使用生物BCS 805電池測試系統,在室溫下進行充(鋰提取)和放電(鋰插入)。


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