不同粒径纳米硅制备Si@C/石墨负极材料及其电化学性能

采用喷雾干燥热解法制备了Si@C/石墨复合材料,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对合成材料的结构、形貌进行表征,将材料作为正极制备模拟电池,对电池进行恒流充放电和循环伏安(CV)测试。结果表明:具有不同纳米尺度的原料硅直接影响复合材料的性能。所研究的三种硅颗粒的粒径越小,电池的循环稳定性越好。以平均粒径为80nm的硅合成的复合材料Si@C/石墨制备而成的电池具有较好的综合电化学性能,以100mA/g电流密度充放电时,首次放电比容量可以达到774.3mAh/g,100次循环后容量保持率为78.1%。

高能球磨制备硅/人造石墨复合材料

以硅粉（Si）和人造石墨（AG）为原料，通过高能球磨制备了锂离子电池用Si／AG复合材料。SEM、XRD和充放电测试结果表明：复合材料呈嵌入型，硅含量越多，粘连在石墨表面的硅颗粒相应增多，复合效果越差；球磨基本上未破坏硅和石墨的结构。硅含量在5％～40％时，复合材料的脱锂比容量随着硅含量的增加先增大、后降低；电流为0．2C，、电压为0．001～2．000V时，复合材料的首次脱锂比容量为528—1700mAh／g，库仑效率为70％～80％；循环10次后，复合材料循环性能基本稳定，第40次循环的可逆比容量为309—567mAh／g。

硅橡胶合成绝缘子耐老化性能试验研究

对合成绝缘子在污湿条件下电老化性能及实验室条件下人工加速老化性能进行了试验研究,针对硅橡胶合成绝缘子的伞盘材料的电气老化性能、憎水性和力学性能等方面进行耐老化性能试验,并对在户外运行多年的合成绝缘子进行了综合性能测试。结果表明,合成绝缘子的耐老化性能好,能满足户外长期运行的要求。

液相还原法制备硅/银复合材料

以NaBH4为还原剂，采用液相还原法制备锂离子电池负极用硅（si）／银（Ag）复合材料，研究了Ag＋浓度、Ag含量、n（Ag＋）：／1．（柠檬酸钠）及溶液pH值对产物的影响。当溶液中c（Ag＋）=8mmol／E、复合材料中加（Ag）=30％、n（Ag＋）：n（柠檬酸钠）=l：2及溶液pH=9时，制备的S∥Ag复合材料以0．1mA在0．02—1．00V循环，第60次循环的充电比容量为429．0mAh／g。

硅/石墨/热解碳复合材料的制备与性能

利用化学气相沉积(CVD)法制备了硅/石墨/热解碳复合材料。用XRD、SEM和恒流充放电等测试,分析了制备工艺对复合材料电化学性能的影响。当气相沉积温度为800℃、时间为50 min时,制备的复合材料的循环性能较好,首次和第200次循环的脱锂(放电)比容量分别为535.5 mAh/g和429.8 mAh/g。

锂离子电池硅碳复合负极材料的研究

以商品化纳米硅粉和沥青为原料,采用喷雾干燥热解法制得Si@C复合物.将Si@C复合物和人造石墨混合,制得Si@C/G硅碳复合材料作为锂离子电池的负极材料.借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和电化学测试等方法,对Si@C复合物和Si@C/G复合材料的结构、形貌和电化学性能进行表征.结果表明,当硅碳复合材料中Si@C复合物和石墨的质量比为15∶85时,在100mA/g的恒电流下,首次放电比容量为695.4 mAh/g,首次库仑效率为86.1%,循环80周后容量仍有596.6mAh/g.

纳米硅碳/石墨复合负极材料的制备及其电化学性能研究

以机械球磨法和化学气相沉积法制备的纳米硅为原料,通过喷雾干燥法制备了人造石墨@纳米硅@无定形碳材料,探究不同制备工艺的纳米硅对包覆效果的影响。结果表明,气相沉积法制备的球形硅颗粒包覆效果更好,材料的电化学性能更优,在0.1C倍率下循环150周,比容量维持在678.7 mAh·g^(-1)。

Cu含量对SiC/Al-Mg-Si-Cu复合材料自然时效负面效应的影响

通过硬度测试、DSC分析及TEM观测研究了Cu含量对17%SiC(体积分数)颗粒增强Al-1.2Mg-0.6Six Cu(x=0、0.2、0.6、1.0、1.2,质量分数,%)复合材料自然时效负面效应的影响规律,并与未增强合金进行了比较。结果表明,与不含Cu的情况相比,添加Cu可以减小复合材料及铝合金在直接人工时效态和先自然时效后人工时效态的硬度差值(ΔH)。其原因在于Cu可以促进人工时效时β"相析出,并形成稳定性良好的L相(一种含Cu纳米相,不易粗化)。然而,Cu会加剧自然时效团簇形成,这些团簇难以在人工时效时转变成析出相,不利于人工时效硬化。因此,Cu对于抑制自然时效的负面效应既存在有利影响,也存在不利影响,表现为ΔH随Cu含量增加产生波动变化。此外,随Cu含量增加,Cu抑制自然时效负面效应的作用在复合材料和合金中表现出不同的规律。与不含Cu的样品相比,复合材料中添加0.2%Cu即可显著降低ΔH,但在铝合金中Cu需增加至0.6%才出现明显效果。这种差异主要源自2方面原因:其一,在铝合金中添加0.2%Cu即会明显促进自然时效团簇的形成;而复合材料中界面及位错湮灭了空位,故0.2%Cu对自然时效团簇析出行为的影响不大;其二,复合材料中添加0.2%Cu便可形成L相,但合金中却不会。

锂离子电池硅/石墨/无定形碳复合阳极材料的制备及电化学性能表征

提出并制备了一种优化结构的硅/石墨/无定形碳复合材料,材料主要通过对硅、石墨和蔗糖的混合物进行超细粉碎和热解制备,硅基材料的电化学性能得到有效改善。研究了硅/石墨/无定形碳材料的形貌、电化学性能、循环稳定性,并对硅含量进行了优化。结果表明,将纳米硅材料负载在石墨碳基体上,结合高温热解技术,可以有效提高阳极材料的电化学性能。以石墨为缓冲基体、具备导电网络和非晶碳涂层的硅/石墨/无定形碳材料表现出良好的电化学性能。硅/石墨/无定形碳材料的非晶碳涂层可以明显降低硅与电解液之间接触损耗的可能性,并通过释放硅体积变化产生的应力来帮助保持材料的稳定性。

石墨载体对硅/炭复合负极材料性能的影响

研究了人造石墨和天然石墨2种载体对所制备的硅/炭复合负极材料电化性能的影响。结果表明:石墨载体严重影响硅/炭复合材料的首次效率、容量、循环寿命和大电流充放电性能,采用人造石墨载体制备的硅/炭复合负极材料性能明显优于天然石墨。充放电曲线表明,第一个循环由于材料未活化,存在极化,放电电压平台较低;随着循环次数的增加,在活性物质表面形成SEI膜,阻碍锂离子的脱嵌,充放电曲线电压平台差扩大;随着充放电电流密度的加大,极化就越严重,充放电曲线电压平台差就越大。