多孔碳包覆氧化硅的制备及电化学性能研究

二氧化硅(SiO2)作为锂离子电池负极材料时理论比容量可达1965 mA·h·g-1,其储量丰富、价格低廉,是下一代锂离子电池负极材料的有力竞争者.文中选取多孔碳(Pc)包覆SiO2(Diatomite)复合材料(SiO2@Pc)作为锂离子电池负极材料,研究了不同SiO2@Pc复合比例对电池首次库伦效率及循环性能的影响.与未包覆的SiO2相比(首效29.9％),SiO2@Pc为1:2时首次库伦效率可以提高到45％,其循环稳定性明显提高,在100圈后容量保持较高的稳定状态.通过XPS和TG等表征分析确定了SiO2@Pc复合物中各组分的化学形态和百分含量,通过电化学阻抗谱及不同扫描速率下的循环伏安曲线拟合,结果表明:Pc与SiO2恰当比例的复合可以提高SiO2@Pc材料中的Li+的扩散能力;有利于推动SiO2作为锂离子电池负极材料的应用,为低成本高比能的锂离子电池负极材料的研究提供了新的思路.