石墨烯桥联碳-聚乙二醇包覆的Si纳米颗粒Li离子电池复合负极材料

来源期刊：复合材料学报2020年第4期

论文作者：陈淑君 岳红伟 柴续 张嘉佳 铁伟伟 张予立

文章页码：978 - 984

关键词：Li离子电池;Si;石墨烯;聚乙二醇;复合材料;

摘    要：Si是一种很有前途的Li离子电池负极材料。为解决其巨大体积形变导致的容量衰退快、循环寿命短等问题,采用简单的搅拌和热还原,利用聚乙二醇衍生的薄碳修饰Si纳米颗粒（C-PEG@Si NPs）,并通过石墨烯的桥联来制备具有多级包覆结构的石墨烯桥联C-PEG包覆的Si纳米颗粒（graphene@C-PEG@Si NPs）复合材料。利用SEM、 TEM、 X射线衍射、恒流充放电测试等一系列表征测试方法对材料结构、物相和电化学性能进行分析。C-PEG与石墨烯涂层可有效地减小Li离子储存过程中Si对电解质的暴露面积并缓解其体积膨胀。研究结果表明,相比纯Si, graphene@C-PEG@Si NPs复合材料表现出优异的电化学性能,在210 mA/g的电流密度下,经过100次循环可逆比容量仍高达1 032 mA·h/g,电极在4 200 mA/g的大电流密度下循环100次,其比容量仍保持在430 mA·h/g以上。