张庆暖, 张芳芳, 李红霞, 杨兵军, 李小成, 杨娟

电化学（中英文） 2020, 26 (1): 121-129. DOI:10.13208/j.electrochem.190226

摘要（1338）

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本文通过简单的溶胶-凝胶法以聚环三磷腈-4,4'-磺酰基二苯酚聚合物（PZS）为碳源通过在硅纳米颗粒表面包覆碳层,成功构筑了核壳结构的Si@C复合材料. 通过对不同厚度碳层包覆的Si@C_PZS的储锂性能进行研究,发现当硅表面PZS衍生碳厚度为10 nm时具有最佳的储锂性能,且经过长达290圈的循环后容量仍然保持在940 mAh·g^-1,并且利用X射线衍射图谱、热重、比表面孔径测定仪及透射电镜等分析手段对样品进行了结构和组分分析. 本文进一步将Si@C_PZS复合材料作为石墨的添加剂,结果表明30%的Si@C_PZS复合材料可将石墨负极的容量提升至700 mAh·g^-1.

本文报道了一种简单制备硅碳负极材料的方法. 通过溶胶-凝胶法在纳米硅粉(30 ~ 50 nm)的表面原位生长一层聚环三磷腈-4,4′-磺酰基二苯酚聚合物(PZS),PZS经高温碳化后转化为微孔碳沉积于纳米硅表面,生成具有核壳结构的Si@C复合材料. 以PZS作为碳源而制备的碳材料具有较高的室温离子电导率和锂离子迁移数等优良的电化学性能,并且具有较宽的电化学稳定性窗口,是优良的锂离子电池电极候选材料[16]. 具有核壳结构的Si@C复合材料的制备过程如图1所示,电化学性能表征结果显示,该复合材料具有长的循环寿命以及高的储锂容量.