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高温氢还原法制备纳米硅/石墨烯复合材料的结构与电化学性能

编号:NMJS05915

篇名:高温氢还原法制备纳米硅/石墨烯复合材料的结构与电化学性能

作者:杨凯 ;苏哲安 ;刘艳 ;谢志勇 ;黄启忠

关键词:锂离子电池 石墨烯 纳米硅粉 高温氢还原法 电池容量

机构: 中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083

摘要: 摘要:将Hummers法制备的氧化石墨烯(grapheneoxide,GO)与纳米硅粉进行超声复合和高温氢还原,制备锂离子电池用纳米硅/石墨烯(Si/G)复合材料。利用扫描电镜、透射电镜、x射线衍射和Raman光谱分析,对Si/G复合材料的形貌与结构进行分析与表征,并测试其电化学性能。结果表明,通过高温氢还原,氧化石墨烯全部还原为石墨烯,无其它杂质相生成。石墨烯包覆在纳米硅颗粒表面,形成层状复合结构;与纯纳米硅粉相比,Si/G复合材料的电化学性能明显提高,在300mA/g电流密度下,首次放电比容量为2915.0(mA·h)/g,首次充电比容量为1080.5(mA·h)/g,20次循环后比容量稳定在969.6(mA·h)/g,库伦效率为99.8%;而纯纳米硅粉的首次放电比容量和首次充电比容量分别为932.7和349.4(mA·h)/g,20次循环后比容量仅为6.4(mA·h)/g。


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