生物質(zhì)基體多孔碳制備的硅碳負極具有優(yōu)異的循環(huán)性能
近日，國內(nèi)天津大學多位研究人員發(fā)現(xiàn)，生物質(zhì)基體多孔碳制備的硅碳負極具有優(yōu)異的循環(huán)性能。
由于硅具有超高的理論比容量和低鋰嵌入電位，它被認為是傳統(tǒng)石墨負極的可行替代品。然而，硅基材料在鋰離子電池中的大規(guī)模應用因其固有的低電導率和脫嵌鋰過程中顯著的體積膨脹而受到嚴重阻礙。
在上述研究中，選擇低成本且天然豐富的花生殼作為前驅(qū)體，通過氫氧化鉀活化后在1300°C下碳化合成多孔硬碳。隨后，通過化學氣相沉積（CVD）將納米硅沉積到多孔硬碳基體上，并對沉積的硅產(chǎn)物進一步進行碳涂層處理，最終獲得結構穩(wěn)定的 PHC -1300@Si@C復合材料。
由于多孔硬碳基體的高電導率及其對納米硅體積膨脹的有效緩沖作用，合成的 PHC -1300@Si@C負極在0.5C下表現(xiàn)出顯著的循環(huán)穩(wěn)定性，在100次循環(huán)后仍保持803.4mAh/g的可逆比容量，容量保持率為65.5%。此外，對應的 PHC -1300@Si@C//NCM811全電池在200次循環(huán)后仍保持73.7%的容量，彰顯其卓越的電化學性能和廣闊的應用前景。
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