Studies of Electrochemical Performances of Silicon Anodes of Lithium-Ion Battery with Exploring Novel Binders and Si/C Composite Materials

摘要

硅是容量最高的锂离子电池负极材料，理论容量达到4200mAhg-1。但在充放电循环过程中，硅材料发生巨大的体积变化，导致其循环性能差。本论文通过制备特殊结构的硅/碳(Si/C)复合材料和开发新型粘结剂来改善锂离子电池硅基负极的电化学性能。主要结果如下： 一、开发了两种新型的锂离子电池硅基负极粘结剂：(1)利用海藻酸钠和钙离子的交联反应，制备出一种高机械性能的海藻酸水凝胶粘结剂，能够在充放电过程中有效地维持Si/C复合电极的结构稳定性，从而显著地提高其循环性能，经过120周充放电循环后，Si/C复合电极的容量高达1822mAhg-1，容量保持率为82.3%，然而，以纯海藻酸钠为粘结剂时，Si/...