不同硅烷偶聯(lián)劑改性下的鋰離子電池用硅基負(fù)極材料的研究.pdf

1、本文主要通過對納米硅進(jìn)行修飾處理，以期緩解其在脫嵌鋰過程中發(fā)生的體積與結(jié)構(gòu)的變化，進(jìn)而獲得循環(huán)性能穩(wěn)定的鋰離子電池用硅基負(fù)極材料。本文首先采用不同硅烷偶聯(lián)劑（KH560、WD-10、A-171）對納米硅進(jìn)行改性處理，制備出具有有機膜層包覆的硅負(fù)極材料；另一個研究內(nèi)容是對納米硅采用偶聯(lián)劑和聚苯胺進(jìn)行雙層包覆。除此之外，還對改性后的材料進(jìn)行了燒結(jié)處理等。
　　本文通過原位聚合法在納米硅表面包覆了硅烷偶聯(lián)劑有機膜層。當(dāng)包覆的偶聯(lián)劑為KH

2、560時，經(jīng)改性處理后材料的首次可逆容量為2057.3mAh/g，120次循環(huán)后的可逆容量為1006.1mAh/g，容量保持率為48.9％；當(dāng)包覆層為WD-10時，相應(yīng)材料的首次可逆容量為2390.2mAh/g，循環(huán)30圈后可逆容量仍可達(dá)到1785.5mAh/g，庫倫效率為95.3%，容量保持率為74.7%；當(dāng)形成A-171有機包覆層時，改性后的納米硅材料的首次可逆容量為2195.4mAh/g，循環(huán)29圈后，其可逆容量為1808.6mA

3、h/g，庫倫效率為95.7%，容量保持率82.4%。與純納米硅相比，三種偶聯(lián)劑修飾后的納米硅材料的電化學(xué)性能均獲得很大地提升。本文也嘗試制備了具有雙層包覆結(jié)構(gòu)的納米硅材料（聚苯胺/偶聯(lián)劑/納米硅），得到材料的循環(huán)穩(wěn)定性獲得了明顯提升。當(dāng)以100mA/g的電流密度進(jìn)行充放電測試時，該材料在循環(huán)20圈后，其可逆容量仍可達(dá)到2736.4mAh/g，容量保持率可達(dá)到96.2%；而當(dāng)以500mA/g的電流密度進(jìn)行循環(huán)測試時，該材料在循環(huán)60圈后，