PAni/Si/G/C复合材料的制备及电化学性能

doi:10.61558/2993-074X.2111

电化学（中英文） ›› 2013, Vol. 19 ›› Issue (2): 184-188. doi: 10.61558/2993-074X.2111

PAni/Si/G/C复合材料的制备及电化学性能

张光辉^1*，沈培康²，桑革¹，熊仁金¹

1. 中国工程物理研究院表面物理与化学重点实验室，四川绵阳 621907；2. 中山大学光电材料与技术国家重点实验室，广东广州 510275

收稿日期:2012-03-20 修回日期:2012-04-23 出版日期:2013-04-28 发布日期:2012-05-03
通讯作者: 张光辉 E-mail:alexzhang084@yahoo.com.cn
基金资助:
广东省科学院产学研项目（No. 2009B091300025）资助

Synthesis and Electrochemical Performance of Si/C Composite Modified by PAni

ZHANG Guang-hui^1*, SHEN Pei-kang², SANG Ge¹, XIONG Ren-jin¹

1. State Key Laboratory for Surface Physics & Chemistry, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621907, Sichuan, China; 2.The State Key Laboratory of Optoelectronic Material and Technologies , Sun Yat-Sen University, Guangzhou 510275, China

Received:2012-03-20 Revised:2012-04-23 Published:2013-04-28 Online:2012-05-03
Contact: ZHANG Guang-hui E-mail:alexzhang084@yahoo.com.cn

摘要/Abstract

摘要： 通过球磨及高温固相法制得了Si/C复合材料，并氧化合成聚苯胺包覆于硅碳复合材料的表面. 采用XRD、SEM、红外和热重分析观察复合材料形貌、分析样品结构，循环伏安法和充放电测试表征PAni/Si/G/C电极电化学性能. 结果表明，PAni/Si/C复合材料表面覆盖了较为完整的片层状结构的聚苯胺膜，可逆容量高达784 mAh.g^-1，50次周期循环后，嵌锂容量保持在690 mAh?g-1.

关键词: 锂离子电池, 负极材料, 硅, 聚苯胺

Abstract: Silicon/carbon (Si/C) composite materials were prepared through high-energy ball milling and high-temperature solid-phase method, and then coated with thin polyaniline (PAni) film by oxidation. The microstructure and component of the composites were characterized by SEM, XRD, IR, TG, and the electrochemical performance was investigated by cyclic voltammetry (CV) and galvanostatic charge-discharge tests. The results showed that the surface of PAni/Si/G/C composite was coating with complete lamellar structure of PAni film. Its reversible capacity was 784 mAh.g^-1and 690 mAh.g^-1 could be maintained after 50th charge-discharge cycles.

Key words: lithium-ion battery, anode materials, silicon, polyaniline

中图分类号:

TM912．9

张光辉, 沈培康, 桑革, 熊仁金. PAni/Si/G/C复合材料的制备及电化学性能[J]. 电化学（中英文）, 2013, 19(2): 184-188.

ZHANG Guang-hui, SHEN Pei-kang, SANG Ge, XIONG Ren-jin. Synthesis and Electrochemical Performance of Si/C Composite Modified by PAni[J]. Journal of Electrochemistry, 2013, 19(2): 184-188.

参考文献

[1] Skowronski J M, Knofczynski K, Yamada Y. Mechanism of lithium insertion in hollow carbon fibres-based anode[J]. Solid State Ionics, 2003, 157(1/4): 133-138.
[2] Liu Y, Hanai K, Yang J, et al. Silicon/carbon composites as anode materials for Li-ion batteries[J]. Electrochemical and Solid-State Letters, 2004, 7(10): 369-372.
[3] Yoshio M, Wang H Y, Fukuda K, et al. Carbon-coated Si as a lithium-ion battery anode material[J]. Journal of The Electrochemical Society, 2002, 149(12): 1598-1603.
[4] Wang G X, Ahn J H, Yao J, et al. Nanostructured Si-C composite anodes for lithium-ion batteries[J]. Electrochemistry Communication, 2004, 6(7): 689-692.
[4] Du L L(杜莉莉), Zhuan Q C(庄全超), Sun Z G(孙世刚), et al. Preparation and performance of carbon-coated Si/C composites[J]. Journal of Electrochemistry(电化学), 2011, 17(2): 139-143.
[5] Doh C H, Kim S I, Jeong K Y, et al. Synthesis of silicon-carbon by polyaniline coating and electrochemical properties of the Si-C|Li cell[J]. Bulletin of the Korean Chemical Society, 2006, 27(8): 1175-1180.
[6] Liu Y, Matsumura T, Imanishi N, et al. Preparation and characterization of Si/C composite coated with polyaniline as novel anodes for Li-ion batteries[J]. Electrochemical and Solid-State Letters, 2005, 8(11): 599-602.
[7] Wilson A M, Zank G, Eguchi K, et al. Pyrolysed silicon-containing polymers as high capacity anodes for lithium-ion batteries[J]. Journal of Power Sources, 1997, 68(2): 195-200.
[8] Fang C L(范长岭), Xu Z Y(徐仲榆), Su C Y(苏玉长). Dual function of polyaniline in positive electrodes of LiCoO2 and LiMn2O4[J]. The Chinese Journal of Nonferrous Metals(中国有色金属学报), 2011, 21(4): 796-803.
[9] He Y J. Preparation of polyaniline/nano-ZnO composites via a novel pickering emulsion route[J]. Powder Technology, 2004, 147(1/3): 59-63.
[10] Li X W, Cheng W, Bian C Q, et al. Surface modification of TiO2 nanopaticles by polyaniline[J]. Applied Surface Science, 2003, 217(1/4): 16-22.

[1]	陈思, 郑淞生, 郑雷铭, 张叶涵, 王兆林. 水热法制备锂电池Si@C负极材料的工艺优化研究[J]. 电化学（中英文）, 2022, 28(8): 2112221-.
[2]	王京玥, 王睿, 王诗琦, 王立帆, 詹纯. 一步固相法合成锂离子电池高镍层状正极材料[J]. 电化学（中英文）, 2022, 28(8): 2112131-.
[3]	孙云娜, 吴永进, 谢东东, 蔡涵, 王艳, 丁桂甫. 硅通孔内铜电沉积填充机理研究进展[J]. 电化学（中英文）, 2022, 28(7): 2213001-.
[4]	谯渭川, 李芳儒, 肖瑾林, 屈丽娟, 赵晓, 张梦, 庞春雷, 李子坤, 任建国, 贺雪琴. 硅氧材料的膨胀性能研究和改善[J]. 电化学（中英文）, 2022, 28(5): 2108121-.
[5]	王加义, 郭胜楠, 王新, 谷林, 苏东. 锂离子电池高镍层状氧化物正极结构失效机制[J]. 电化学（中英文）, 2022, 28(2): 2108431-.
[6]	郭瑞琪, 吴锋, 王欣然, 白莹, 吴川. 多电子反应材料推动高能量密度电池发展：材料与体系创新[J]. 电化学（中英文）, 2022, 28(12): 2219011-.
[7]	朱振威, 邱景义, 王莉, 曹高萍, 何向明, 王京, 张浩. 人工智能在锂离子电池研发中的应用[J]. 电化学（中英文）, 2022, 28(12): 2219003-.
[8]	侯廷政, 陈翔, 蒋璐, 唐城. 当前和下一代锂离子电池电解液的原子尺度微观认识和研究进展[J]. 电化学（中英文）, 2022, 28(11): 2219007-.
[9]	李丹丹, 纪翔宇, 陈明, 杨燕茹, 王晓东, 冯光. 低聚离子液体的体相与界面及其电化学储能应用[J]. 电化学（中英文）, 2022, 28(11): 2219002-.
[10]	骆晨旭, 师晨光, 余志远, 黄令, 孙世刚. 富锂锰基层状正极材料的合成及其首周过充下的结构演化[J]. 电化学（中英文）, 2022, 28(1): 2006131-.
[11]	李姝谨, 曹志康, 王文凯, 张晓菡, 向兴德. 硫酸盐功能电解液增强水系钠离子电池NaTi₂(PO₄)₃/C负极材料电化学性能的研究[J]. 电化学（中英文）, 2021, 27(6): 605-613.
[12]	蔡雪凡, 孙升. 多孔电极电池的循环伏安法模拟[J]. 电化学（中英文）, 2021, 27(6): 646-657.
[13]	李丽娟, 朱振东, 代娟, 王蓉蓉, 彭文. 锂离子电池正极材料Li[Ni_xCo_yMn_z]O₂ (x = 0.6, 0.85)相变对比[J]. 电化学（中英文）, 2021, 27(4): 405-412.
[14]	彭依, 张伟, 左防震, 吕浩莹, 洪凯骏. 二硒化钼纳米球储锂和储镁的性能和机理研究[J]. 电化学（中英文）, 2021, 27(4): 456-464.
[15]	周莉, 吴勰, 薛照明. 热塑性聚氨酯基聚合物电解质的制备与表征[J]. 电化学（中英文）, 2021, 27(4): 439-448.

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Synthesis and Electrochemical Performance of Si/C Composite Modified by PAni

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