Nb2O5和分散剂对硅碳材料电化学性能的影响

硅用作锂离子电池的负极材料,有着超高的理论比容量(4200mAh/g)、较低的嵌脱锂电位。采用海藻酸钠(SA)和葡萄糖(GLU)作为复合碳源,添加五氧化二铌(Nb2O5)和分散剂进行包覆改性纳米硅,制得的硅碳复合材料与石墨负极材料混合后得到Si@SA-C。X射线衍射测试表明Si@SA-C具有很强的石墨和硅的特征衍射峰,没有无定型碳的杂峰。Si@SA-C的首次放电比容量为564.4mAh/g,首次充电比容量为320.2mAh/g,首次充放电效率为56.7%。添加Nb2O5改性材料Si@SA/NO-G的首次放电比容量为658.4mAh/g,首次充电比容量为413.5mAh/g,首次充放电效率为62.8%,在首次充放电比容量和效率方面均有显著提升。添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP)材料Si@SA/NO/PVP-G的首次放电比容量为689.7mAh/g,首次充电比容量为446.2mAh/g,首次充放电效率为64.7%,在首次充放电比容量和效率方面进一步得到提升。