编号：CPJS04050
篇名：高容量锂离子电池核壳型硅/碳复合电极材料的制备与性能
作者：王存国[1] ;潘璇[1] ;张雷[1] ;朱孟康[1] ;李德凯[1] ;刁玲博[1] ;李伟彦[2]
关键词：聚乙烯吡咯烷酮 纳米硅 炭黑 核壳结构电极材料 锂离子电池
机构： [1]青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东省橡塑材料与工程重点实验室,青岛266042; [2]山东招金地质勘查有限公司,烟台265400
摘要： 通过自组装方式采用一步法制备了锂离子电池硅碳复合电极材料。使用X射线衍射仪（ XRD）、透射电子显微镜（ TEM）和扫描电子显微镜（ SEM）等对样品结构进行表征。结果表明，聚乙烯吡咯烷酮（ PVP）包覆的纳米硅颗粒（Si@PVP）均匀嵌入到具有三维网络纳米孔结构的导电石墨化炭黑（GCB）骨架中，形成核壳复合型（ Si@PVP-GCB）纳米颗粒，既提高了该复合电极材料的导电性能，又改善了材料的机械强度。在纳米级GCB颗粒内部存在的中空石墨环结构和包覆在纳米Si颗粒外面的PVP包覆层都有效缓冲了纳米Si颗粒在充放电过程中较大的体积变化，从而使纳米Si颗粒更加稳定。电化学测试结果表明， Si@PVP-GCB 电极材料在电流密度为50 mA/g时，经过100次循环后其可逆容量仍达到545 mA·h/g时，远高于商品化的石墨微球（ GMs）电极材料的容量（理论容量为372 mA·h/g）。
