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《硅石墨熱解碳復(fù)合材料的制備與性能.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)第40卷2010钷第1期2月電池BATTERYB1MONTHLYV01．40．No．1Feb．．2010硅／石墨／熱解碳奄i△參乏口材料的制備與性能孫伶，程新群，郭瑞(哈爾濱工業(yè)大學(xué),flS．y_學(xué)院，黑龍江哈爾濱150001)摘要：利用化學(xué)氣相沉積(CVD)法制備了硅／石墨／熱解碳復(fù)合材料。用XRD、SEM和恒流充放電等測試，分析了制備工藝對復(fù)合材科電化學(xué)性能的影響。當(dāng)氣相沉積溫度為800℃、時閫為50rain時，制備的復(fù)合材料的循環(huán)性能較好，首次和第200次循環(huán)的脫鋰(放電)比容量分別為535．
2、5mAh／g和429．8mAh／g。關(guān)鍵詞：鋰離子電池；負極；化學(xué)氣相沉積(cvD)；硅／石墨／熱解碳復(fù)合材料中圖分類號：TM912．9文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1001—1579(2010)01—0039—03PreparationandperformanceofSi／graphite／pyrolyticcarboncompositeSUNLing，CHENGXin—qun，GUORui(SchoolofChemicalEngineering＆Technology，HarbinInstituteofTech
3、nology，Harbin，Heilongjiang150001，China)Abstract：Silicon(Si)／graphite／pyrolytiecarboncompositewassynthesizedbychemicalvapordeposition(CVD)method．TheeffectsofsynthesizingprocessontheelectrochemicalperformanceofthecompositewereanalyzedbyXRD，SEMandgalvanostati
4、echarge-dischargetests．Thepreparedcompositehadfinecycleperformancewhenthevapordepositiontemperaturew鵲800℃andthetimeWaS50rain。itsspecificlithiumextraction(discharge)capacitiesattheinitialand200thcyclewere535．5mAh／gand429．8mAh／g，respeetivdy．Keywords：Li-ionba
5、ttery；anode；chemicalvapordeposition(CVD)；silicon(Si)／graphite／pyrolyticcarboncomposite硅基負極材料在高度嵌脫鋰的條件下，體積變化可達300％，使電化學(xué)性能下降?。通過引入活性或非活性組分，制備復(fù)合材料用來緩沖，或?qū)⑻疾牧习苍趶?fù)合材料表面，可抑制硅的體積膨脹L2-3J。從制備工藝和成本來考慮，硅／石墨／碳復(fù)合材料具有較高的實用價值。目前，制備此類材料的方法有球磨．高溫?zé)峤夥?4、噴霧熱解法【5j和化學(xué)氣相沉積(CVD)法等
6、。CVD法制備的熱解碳成分比較均勻，與基體的附著力較好，內(nèi)應(yīng)力較小【6J。本文作者在硅／石墨復(fù)合材料的基礎(chǔ)上，利用CVD法制備了硅／石墨／熱解碳復(fù)合材料，并研究了制備工藝對產(chǎn)物電化學(xué)性能的影響。l實驗1．1材料的制備與分析將硅粉(濟南產(chǎn)，≥99．5％)用ND7型球磨機(南京產(chǎn))球磨(200r／min，球料比8：1)40h后，與石墨(臺灣省產(chǎn)，≥99．9％)按質(zhì)量比1：9混合，球磨(200r／min，球料比10：l，氬氣保護)10h，制得硅／石墨混合材料，然后在80℃下真空(一0．1MPa，下同)干燥10h，
7、過400目篩，真空封裝，備用。以丙烷(哈爾濱產(chǎn)，≥99％)為碳源沉積熱解碳。稱取0．2g硅／石墨材料，放入CVD裝置【7J中，分別以180ml／min和360ml／min的流速通人丙烷和氬氣。沉積過程通過電磁閥自動控制，順序為：抽氣1．3s、保持0．2s，進氣0．3s，再保持0．2s。此過程循環(huán)進行，沉積溫度為800℃，總反應(yīng)時間分別為40rain、50rain或60rain，所得樣品分別命名為SGC40、SGC50和SGC60，未包覆熱解碳的樣品命名為SGC00。稱量硅／石墨粉末在CVD前后的質(zhì)量，差值為
8、實際沉積的熱解碳質(zhì)量。所得硅／石墨／熱解碳復(fù)合材料真空封裝后，備用。用D／maxrB型x射線衍射儀(日本產(chǎn))進行物相分析，作者簡介：孫伶(1984一)，女，吉林人，哈爾濱工業(yè)大學(xué)4匕．Y-學(xué)院碩士生，研究方向：化學(xué)電源；程新群(1971一)。男，山東人，哈爾濱工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：化學(xué)電源，本文聯(lián)系人；郭瑞(1981一)，男，黑龍江人，哈爾濱工業(yè)大學(xué)4匕：r-學(xué)院博士生，研究方向：化學(xué)電源
