石墨烯/Si/SiOx纳米复合材料的制备及储锂性能研究

编号：NMJS08858

篇名：石墨烯/Si/SiOx纳米复合材料的制备及储锂性能研究

作者：李悦 王博 吴楠

关键词： 锂离子电池 石墨烯 硅 负极 溶胶-凝胶反应

机构： 唐山学院新材料与化学工程学院 燕山大学 唐山市水环境生态修复技术重点实验室

摘要： 本文以三乙氧基硅烷为原料,在氧化石墨烯悬浮液中采用原位溶胶-凝胶反应和随后的H2/Ar气氛下热还原反应制备了石墨烯/Si/SiOx(G//Si/SiOx)纳米复合材料。G//Si/SiOx纳米复合材料中,粒径约20 nm的Si纳米粒子分布到非晶SiOx基体中组成粒径为100~200 nm的Si/SiOx纳米球随机分布在二维石墨烯片表面和层间。G//Si/SiOx电极独特的纳米结构能够提供快速的电子传递通道和有效缓解循环过程中Si纳米粒子体积变化,促使电极具有良好的电化学储锂性能。作为锂离子电池负极材料,G//Si/SiOx电极在电流密度200 mA/g下呈现出722.45 mAh/g的高初始可逆容量,300个循环后,可逆容量高达853.76 mAh/g,以及优异的倍率性能。