碳包覆氧化亚硅负极材料中界面特性的影响及其性能优化

摘要

随着手机、电动汽车等移动电子设备的大规模应用，其内置电源锂离子电池的研究日益受到关注，而氧化硅 (SiOx) 作为一种有潜力的锂离子电池负极材料，由于其高的锂储能能力和优良的循环稳定性而受到广泛关注。为了进一步提升电池的性能，利用碳材料包覆技术对氧化亚硅负极材料进行改性，形成碳包覆氧化亚硅复合材料.研究主要使用一系列物理、化学实验方法研究了碳包覆氧化亚硅负极材料的微观形貌、化学組成、晶体结构以及电化学性能。结果显示，优化碳层厚度和碳层与氧化亚硅的粘附力对锂离子电池的性能有明显的改善效果。具体来说，当碳层厚度适中（含碳量3%）时，比电容能达到最大，同时电池循环稳定性和倍率性能也得到了显著提升；同时，碳层与氧化亚硅之间的强粘附力有助于防止负极材料析出的Li2O与电解液的反应。研究结果表明，通过优化碳包覆的氧化亚硅负极材料的界面特性，可以进一步提高其性能，作为一种高性能的负极材料有着巨大的应用前景。