高能量密度碳/微米硅颗粒/还原氧化石墨烯复合物

微米Si颗粒（MSi）作为高能量密度锂离子电池的负极是极具吸引力的替代品。为了维持MSi基负极的结构完整性和电导率，厦门大学杨勇教授等人提出通过球磨带有MSi的液体聚丙烯腈（PAN）和氧化石墨烯纳米片，然后加以热还原得到了新型的MSi/C/还原氧化石墨烯（）负极材料。MSi与带有RGO片的碳化PAN之间的协同作用可提供一个稳定的微架构，维持材料的结构稳定性。该材料在0.2A/g时，可逆容量高达1572mAh/g，且160次循环后没有容量损失。在2A/g时循环1000次后容量仍超过628mAh/g，远远超过现有的商业化石墨。

小编有语：厦门大学杨教授课题组的工作还是很值得相信和肯定的。

图1.  a）MSi颗粒的SEM图；b）一个特定MSi颗粒的HRTEM图；c）MSi/C的表面SEM图；d）MSi/C的HRTEM图；e）MSi/C/RGO的表面SEM图；f）MSi/C/RGO的 TEM图

图2.  a）在0.2A/g的倍率下，电压在0.005-2V，0.03-1.0V和0.06-1.0V之间，MSi/C半电池的脱锂容量；b）在0.2A/g的倍率下，电压在0.005-2V，0.005-2.5V和0.05-1.0V之间，MSi/C/RGO半电池的脱锂容量；c）在0.2A/g的倍率下，电压在0.05-1V之间，半电池的脱锂容量；d）在0.2A/g的倍率下，电压在0.005-2.5V之间，MSi/C和MSi/C/RGO的前两次循环电压图；e）电压在2.8-4.0V之间，LiCoO2正极和MSi/C/RGO负极的全电池循环性能；f）电压在2.8-4.0V之间，LiCoO2正极和MSi/C/RGO负极的全电池循环电压图

Han X, Chen H, Zhang Z, et al. Carbon-coated Si micrometer particles binding to reduced graphene oxide for a stable high-capacity lithium-ion battery anode. Journal of Materials Chemistry A, 2016. DOI: 10.1039/c6ta07274g

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