氮掺杂碳包覆rGO-纳米硅的制备及电化学性能

周惠; 朱帅波; 王际童; 乔文明; 余子舰; 张寅旭

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氮掺杂碳包覆rGO-纳米硅的制备及电化学性能

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通过静电自组装法,将自带负电的石墨烯与用正电荷修饰过的纳米硅进行自组装,再利用多巴胺的黏接特性对复合材料进行氮掺杂碳包覆得到复合材料Si/rGO@CN.通过改变多巴胺的浓度和聚合时间,研究了不同厚度的氮掺杂碳层对复合材料电化学性能的影响.结果显示,当氮掺杂碳的含量(质量分数)为23.6%时,复合材料表现出优异的电化学性能.在0.2 A/g电流密度下循环200次后容量为943.4 mA·h/g;在1.0 A/g电流密度下的长循环性能测试中,发现其经300次循环后容量仍然保持在753.8 mA·h/g.氮掺杂碳层的均匀连续包覆不仅可以避免硅与电解液的直接接触,还可以缓冲硅纳米材料在脱嵌锂时产生的体积膨胀,维持材料结构的稳定性,而石墨烯的存在提高了复合材料的导电性.

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来源
《高等学校化学学报》 |2023年第11期|72-81|共10页
作者
周惠; 朱帅波; 王际童; 乔文明; 余子舰; 张寅旭;
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作者单位

华东理工大学化学工程联合国家重点实验室;

合盛硅业(鄯善)有限公司;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类电化学、电解、磁化学;
关键词
锂离子电池; 负极材料; 硅碳复合; 纳米硅; 碳包覆;

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