3-氨基三乙氧基硅烷偶联剂修饰Si基高性能锂离子电池负极材料

摘要

为了提高硅碳复合材料中硅的使用效率,使用3-氨基三乙氧基硅烷偶联剂(3-APTS)对硅纳米颗粒进行表面修饰,制备了3-APTS-Si@C/G复合材料.采用SEM、TEM、FT-IR、TGA、Raman等对材料微观形貌、结构及组分进行表征.结果表明,3-APTS对硅纳米颗粒有良好的分散作用,没有发现明显的硅颗粒团聚现象.3-APTS-Si@C/G复合材料呈现yolk-shell结构,其作为锂离子电池负极材料表现出优异的电化学性能.在100 mA·g-1的电流密度下,首次可逆容量为1 699 mAh·g-1,50次循环后可逆容量为913 mAh·g-1,35次循环后容量保持率为99.6％,明显高于Si@C/G复合材料(首次可逆比容量为652.9mAh·g-1,50次循环之后可逆比容量为541 mAh·g-1).当电流密度达到l 500 mA·g-1时,其可逆容量可达到480 mAh·g-1.