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《硅_碳復合負極材料在18650型鋰離子電池中的應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在應用文檔-天天文庫。
1、硅／碳復合負極材料在18650型鋰離子電池中的應用劉文剛1,2，張仰慧，王曉丹，高俊奎29劉興江1,3(1．天津大學化工學院，天津300072；2．天津力神電池股份有限公司，天津300384；3．中國電子科技集團公司第十八研究所化學與物理電源技術重點實驗室，天津300384)摘要：在研究硅／碳復合負極材料和人造石墨負極材料混合負極的比容量與電極膨脹率之間的變化關系的基礎上。通過配方優(yōu)化，成功制作了硅／碳復合負極材料與人造石墨負極材料混合負極的18650型鋰離子電池。采用掃描電子顯微鏡法(SEM)、電化學交流阻抗頻譜(E
2、IS)等技術，分析了循環(huán)前后負極的變化，研究了氟代碳酸乙烯酯(FEC)添加劑對電池性能的影響。結(jié)果表明：FEC加入量較高時，可與硅負極材料形成更加穩(wěn)定的SEI膜，抑制負極材料的粉化，電池18O次循環(huán)后，容量保持率達到71．3％，循環(huán)性能得到顯著提高。關鍵詞：硅／碳復合負極材料；鋰離子電池；FEC中圖分類號：TM912．9文獻標識碼：A文章編號：1002—087X(2014)01—0020—04ApplicationofSi／Ccompositecathodematerialsin18650Li—ioncellsLIUW
3、en—gang'，ZHANGYang-hui。，WANGXiao—dan2，GAOJun—kui，L1UXing~iang，t1．SchoolofCheraicalEngineeringandTechnology,TianjinUniversity,Tianj300072，China；2．TanjinLishenBatteryCo，Ltd，Tianjin300384，China；3．NationalKeyLabofPowerSources,TianjinInstituteofPowerSources，Tjan{in30
4、0384，China)Abstract：The18650Li—ioncellswithSi／CcompositeandartificiaIgraphiteblendingcathodematerialswerefabricatedsuccessfullythroughcompositionoptimizationbasedonthestudyofrelationshipbetweenspecificcapaci~andswellingofSi／Ccomposite．Thechangeofcathodebeforeand
5、aftercyclewasanalyzedthroughusingSEMandEISmethods．TheimpactofFECcontentontheperformanceofcellswasinvestigated．TheresultsshowthatFECadditivecannotablyimprovethecycleI_feOf18650Li—ioncells．Thecapacityretentionratereaches71．3％after18Ocycles，theimprovedperformanceat
6、tributedtostablesolid-electrolyteinterface(SEI)layerswhichsuppressedsurfacepulverizationofcathodematerials．Kevwords：Si／Ccompositecathodematerial；Li—ioncell；FEC手機、筆記本電腦、ipad、數(shù)碼相機等新一代便攜式電子產(chǎn)硅材料的納米化[5-6]、使用高強度的粘結(jié)劑[都可以在一定程度品已經(jīng)成為現(xiàn)代人類社會不可或缺的工具。新一代便攜式電上抑制硅的膨脹。此外，硅材料在充放電
7、過程中巨大的體積變子產(chǎn)品要求其動力源具有高安全性、環(huán)境友好性、高比能量、化很容易導致SEI膜的破壞及重生，從而使電池內(nèi)阻迅速升長使用壽命等特點【1]。鋰離子電池在這種環(huán)境下應運而生，并高，循環(huán)性能迅速下降。在電解液中加入優(yōu)質(zhì)成膜添加劑可在已經(jīng)成為目前最具有競爭力的二次電池。18650型鋰離子電池負極表明形成穩(wěn)定的SEI膜，從而有效提高負極的穩(wěn)定性。碳屬于典型的圓柱形鋰離子電池，具有突出的體積比能量，特別酸亞乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、琥珀酐(SA)、適合于筆記本電腦、數(shù)碼相機等產(chǎn)品。新型電子產(chǎn)品對1865
8、0三(五氟苯基)硼烷(TPFPB)及甲基三甲氧基硅烷(TMMS)型鋰離子電池的容量要求越來越高，必須采用新型的高比能等添加劑已經(jīng)被報道并證實可以有效地提高硅基負極材料的量電極材料，才能實現(xiàn)18650型鋰離子電池容量的持續(xù)提升。循環(huán)壽命[8_】2]。然而，這些研究結(jié)果都基于半電池測試得到，硅近年來，硅、錫、銻等金屬基負極材料由于具有
