材料科学与工程学院

外延石墨烯包覆碳化硅的锂电负极材料

题目:外延石墨烯包覆碳化硅的锂电负极材料

项目负责人:王严杰

项目简介:通过研究原位方法构建外延石墨烯包覆SiC的肖特基异质结,利用内建电场调控增强材料表面的Si-C间相互作用,产生超级的表面耦合作用,大大增强了电池的高倍率性能和循环性能。该研究进一步表明,通过表面工程设计的肖特基异质结,构筑先进的SiC基电极材料,不仅能促进材料表面电子密度的提升,而且使得电荷迁移扩散效率大大提高。电化学测试结果显示,在0.1 A g-1条件运行200圈后,EG@SiC负极比SiC负极电容(287.6 mA h g-1)达到高3倍有余的电容(967.9 mA h g-1),而且,当电流密度从0.1 A g-1增加到10A g-1时,EG@SiC负极的可逆电容依然能达到322.1 mA h g-1,维持初始值的32.9%,比很多研究报道的Si基负极材料的性能好。这种外延石墨烯包覆SiC的结构设计削减了电极和电解质的副反应,缓解了Si基材料的膨胀,提升了电池循环性能。

应用范围:锂离子电池硅基负极材料

技术特性:解决硅碳电极碳包覆不均匀问题,降低成本,实现导电网络有效构建,提高倍率和大功率性能

授权专利:国家发明专利申请202011018129.7

推广使用:中科院科技服务网络计划(STS)——东莞专项项目

成果图片: