一步法成功制备了双层包覆的空心球形Si@TiO2@C负极材料.doc
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1、一步法成功制备了双层包覆的空心球形SiTiO2C负极材料摘要湘潭大学王先友教授课题组以一步法成功制备了丰富孔结构和高稳定性的双层包覆的空心球形SiTiO2C负极材料。近年来,随着国家对新能源汽车的大力支持,清洁无污染的电动汽车销量实现了井喷式的增长。然而,目前商业化的锂离子电池负极材料石墨在实际应用中只能达到300340mAh/g的容量,且已经很难有提升,远不能满足新市场用户对高性能锂离子电池的迫切需求。因此,越来越多的人致力于研发高能量密度的电池材料。硅负极材料因其自身较高的理论比容量(3752mAh/g),环境友好以及低廉的成本受到科研工作者的青睐,有望成为下一代电池系统的主力军。然而,硅
2、负极材料的研发还存在诸多问题,比如单质硅在充放电过程中体积膨胀效应高达300%,而引发结构坍塌、粉化等问题,严重制约了硅作为锂离子电池负极材料的研发和应用。要解决上述问题,抑制电极反应中的体积膨胀效应,改善单质硅导电性差等问题成为研究的关键。有鉴于此,湘潭大学王先友教授课题组以一步法成功制备了双层包覆的空心球形SiTiO2C负极材料。图1SiTiO2C负极材料的(a)制备示意图和(b)结构示意图该工作以无模板法和镁热还原法制备得到空心Si球,再以钛酸丁酯和葡萄糖双包覆空心球HN-Si,进而制备得到具有丰富孔结构和高稳定性的SiTiO2C负极材料。图2 SiO2(a,d-f)、HN-Si(b,g
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