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        高能量密度碳/微米硅顆粒/還原氧化石墨烯復合物

        高能量密度碳/微米硅顆粒/還原氧化石墨烯復合物

        微米Si顆粒(MSi)作為高能量密度鋰離子電池的負極是極具吸引力的替代品。為了維持MSi基負極的結構完整性和電導率廈門大學楊勇教授等人提出通過球磨帶有MSi的液體聚丙烯腈(PAN)和氧化石墨烯納米片,然后加以熱還原得到了新型的MSi/C/還原氧化石墨烯(RGO)負極材料MSi與帶有RGO片的碳化PAN之間的協同作用可提供一個穩定的微架構,維持材料的結構穩定性。該材料在0.2A/g時,可逆容量高達1572mAh/g,且160次循環后沒有容量損失。在2A/g時循環1000次后容量仍超過628mAh/g,遠遠超過現有的商業化石墨。

        小編有語:廈門大學楊教授課題組的工作還是很值得相信和肯定的。

        高能量密度碳/微米硅顆粒/還原氧化石墨烯復合物

        圖1.  a)MSi顆粒的SEM圖;b)一個特定MSi顆粒的HRTEM圖;c)MSi/C的表面SEM圖;d)MSi/C的HRTEM圖;e)MSi/C/RGO的表面SEM圖;f)MSi/C/RGO的 TEM圖


        高能量密度碳/微米硅顆粒/還原氧化石墨烯復合物

        圖2.  a)在0.2A/g的倍率下,電壓在0.005-2V,0.03-1.0V和0.06-1.0V之間,MSi/C半電池的脫鋰容量;b)在0.2A/g的倍率下,電壓在0.005-2V,0.005-2.5V和0.05-1.0V之間,MSi/C/RGO半電池的脫鋰容量;c)在0.2A/g的倍率下,電壓在0.05-1V之間,MSi/C/RGO半電池的脫鋰容量;d)在0.2A/g的倍率下,電壓在0.005-2.5V之間,MSi/C和MSi/C/RGO的前兩次循環電壓圖;e)電壓在2.8-4.0V之間,LiCoO2正極和MSi/C/RGO負極的全電池循環性能;f)電壓在2.8-4.0V之間,LiCoO2正極和MSi/C/RGO負極的全電池循環電壓圖


        Han X, Chen H, Zhang Z, et al. Carbon-coated Si micrometer particles binding to reduced graphene oxide for a stable high-capacity lithium-ion battery anode. Journal of Materials Chemistry A, 2016. DOI: 10.1039/c6ta07274g

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