編號：CPJS05510
篇名：自支撐納米硅/石墨烯復合紙柔性電極的制備及其電化學性能的研究
作者：劉超 ;文豪 ;張楚虹
關鍵詞： 納米硅 石墨烯紙 水熱還原 柔性電極
機構(gòu)： 四川大學高分子研究所,高分子材料工程國家重點實驗室,成都610065
摘要： 硅作為鋰離子電池負極材料具有極高的理論比容量（4200mAh/g）,是目前商業(yè)化石墨負極材料的數(shù)十倍。但是由于在充放電過程中極易發(fā)生粉化破碎,導致其循環(huán)比容量會迅速衰減。首次通過水熱還原的方法制備了自支撐納米硅/石墨烯復合紙柔性負極材料。SEM表征顯示納米硅顆粒均勻地分散在石墨烯片層中,制得的復合紙電極較純硅納米顆粒的電化學性能有大幅度提高,在100mA/g的電流密度下,首周放電比容量4003mAh/g,十分接近硅的理論比容量,且首周庫倫效率高達91%。復合紙循環(huán)20周后比容量在3300mAh/g左右,50周后仍能維持1000mAh/g左右的比容量。這主要可歸功于石墨烯紙電極優(yōu)異的柔韌性和導電性,有效抑制了納米硅顆粒的體積膨脹和結(jié)構(gòu)破壞。同時水熱還原法較低的還原溫度保證了石墨烯紙還原前后厚度變化不大,有利于石墨烯片層與Si納米顆粒的緊密接觸。
