生物质基体多孔碳制备的硅碳负极具有优异的循环性能
鑫椤资讯 787 2026-03-04 10:29:00
生物质基体多孔碳制备的硅碳负极具有优异的循环性能
近日，国内天津大学多位研究人员发现，生物质基体多孔碳制备的硅碳负极具有优异的循环性能。
由于硅具有超高的理论比容量和低锂嵌入电位，它被认为是传统石墨负极的可行替代品。然而，硅基材料在锂离子电池中的大规模应用因其固有的低电导率和脱嵌锂过程中显著的体积膨胀而受到严重阻碍。
在上述研究中，选择低成本且天然丰富的花生壳作为前驱体，通过氢氧化钾活化后在1300°C下碳化合成多孔硬碳。随后，通过化学气相沉积（CVD）将纳米硅沉积到多孔硬碳基体上，并对沉积的硅产物进一步进行碳涂层处理，最终获得结构稳定的 PHC -1300@Si@C复合材料。
由于多孔硬碳基体的高电导率及其对纳米硅体积膨胀的有效缓冲作用，合成的 PHC -1300@Si@C负极在0.5C下表现出显著的循环稳定性，在100次循环后仍保持803.4mAh/g的可逆比容量，容量保持率为65.5%。此外，对应的 PHC -1300@Si@C//NCM811全电池在200次循环后仍保持73.7%的容量，彰显其卓越的电化学性能和广阔的应用前景。
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