氮化钒/纳米硅/碳复合微球的制备及其储锂性能

编号：NMJS08489

篇名：氮化钒/纳米硅/碳复合微球的制备及其储锂性能

作者：郭鑫博 王家琛 李高杰 高标 别传玉 张宇平

关键词： 锂离子电池 负极 硅 氮化钒 微球

机构： 武汉科技大学耐火材料与冶金国家重点实验室 格林美股份有限公司 武汉动力电池再生技术有限公司

摘要： 硅(Si)因拥有高的比容量,资源丰富等优势有望成为下一代高性能锂离子电池负极材料,但其导电性差和循环过程中体积膨胀严重等缺陷限制了其进一步应用。采用喷雾干燥法,以玉米淀粉、纳米硅和NH4VO3作为原料,经碳化与氮化后获得氮化钒/纳米硅/碳复合微球(Si@VN/C)。氮化钒的引入提供了电子/离子快速传输通道,提高了纳米硅的导电率,并使纳米硅保持了良好的结构稳定性。碳层将作为纳米硅颗粒的保护层,避免纳米硅与电解液直接接触,有效缓解纳米硅充放电后的体积膨胀。Si@VN/C展现出良好的循环性能,在0.2 A·g-1电流密度下循环130圈后容量为818 mAh·g-1,在0.5 A·g-1高电流密度下循环300圈后可逆容量仍保持580.5 mAh·g-1。