球形石墨@碳化硅衍生碳的制備及其電化學性能的研究.pdf

1、為滿足儲能領域對材料兼具高能量密度和高功率密度的需求，本論文旨在將具有特殊孔隙結構的碳化物衍生碳與具有高導電性和高能量存儲密度的石墨類材料相復合的方式，制備得到一種具有核殼結構的雙功能復合炭材料。以兩種球形石墨炭材料，即石墨化中間相炭微球（GMCMB）和球形天然石墨（NG）為碳源，與硅粉（Si）高溫固相反應生成 GMCMB@SiC和NG@SiC前軀體，然后經氯氣刻蝕制備得到石墨化中間相炭微球@碳化硅衍生碳（GMCMB@SiC-CDCs）

2、和球形天然石墨@碳化硅衍生碳（NG@SiC-CDCs）復合炭材料。通過對復合材料的組成、結構、形貌、孔結構、比表面積以及電化學性能的表征與分析，初步探討了其儲能機理。主要的研究結果如下：
　?。?）采用固相法與氯氣刻蝕相結合的方法可成功制備GMCMB@SiC-CDCs和NG@SiC-CDCs復合材料，該材料具有典型的核@殼結構，即分別以GMCMB和NG為核，以具有＜1 nm的微孔的SiC-CDCs為殼。
　?。?）通過控制碳

3、源與硅的摩爾比（C/S i）可以有效調控 S iC-CDCs殼的厚度和GMCMB/NG核的尺寸，并在較大的范圍內調節(jié)復合材料的比表面積和孔體積；C/S i摩爾比越小，S iC-CDCs在復合材料中的含量越高，對應的比表面積和孔體積越高。
　　（3）選擇適宜的C/S i摩爾比（即適宜的衍生碳和球形石墨相對含量）可以有效提高鋰離子電池負極的可逆容量，同時表現(xiàn)出比單一GMCMB和NG更好的倍率性能和更高的容量保持率。
　?。?）G