鉅大(da)LARGE | 點(dian)一(yi)下量:578次 | 2023年09月04日
西安交大科研人員在鋰電池電極材料結構設計方面取得新進展
基于二氧化硅(SiO2)作為填料可以提高復合材料機械性能這一現象,西安交通大學電氣學院牛春明千人團隊王紅康老師課題組設計并成功制備了一種SiO2增強的多孔Sb/C纖維復合材料。利用靜電紡絲法將硅源(硅酸乙酯)、銻源(三氯化銻)和碳源(聚乙烯吡咯烷酮)制備成纖維結構,再通過熱處理一步形成了多孔碳纖維包覆SiO2和Sb納米顆粒的獨特結構。SiO2的引入大大增強了纖維的整體結構穩定性。作為鋰離子電池負(fu)極(ji)材料,所得SiO2/Sb/C多孔纖維(wei)電(dian)極(ji)在半電(dian)池和(he)全電(dian)池測試中均顯示了(le)(le)優異(yi)的(de)(de)電(dian)化學性(xing)(xing)能。碳纖維(wei)不但提高(gao)了(le)(le)電(dian)極(ji)材料的(de)(de)導電(dian)性(xing)(xing),而且其多孔結(jie)(jie)構有效(xiao)消納了(le)(le)SiO2和(he)Sb在嵌/脫鋰(li)過程(cheng)中體積變化。通過原位和(he)非原位電(dian)鏡表征,進一步揭(jie)示了(le)(le)該(gai)材料在嵌/脫鋰(li)過程(cheng)中的(de)(de)結(jie)(jie)構穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)。該(gai)工(gong)作提出的(de)(de)電(dian)極(ji)材料結(jie)(jie)構增(zeng)強(qiang)思路,即利用(yong)(yong)SiO2增(zeng)強(qiang)效(xiao)應(Silica-ReinforcementEffect)同步實現了(le)(le)電(dian)極(ji)結(jie)(jie)構穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)和(he)儲鋰(li)性(xing)(xing)能的(de)(de)雙提升,且該(gai)方法具有通用(yong)(yong)性(xing)(xing)(MaterialsTodayEnergy2016,1–2,24-32;Nanoscale2016,8,7595-7603)。
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