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我院研究生在AMI 期刊发表硅氧化物锂电研究成果

发布时间:2022-02-14动态浏览次数:274

       近日,我院硕士生以第一作者在国际权威刊物Advanced Materials的子刊Advanced Materials Interfaces上发表了题为Dual Modulated SiO Particles by Graphene Cord and Si/SiO2 Composite for High-Performance Lithium-Ion Battery Anodes的研究论文。该研究利用化学沉积法在氧化亚硅颗粒表面制备石墨烯Cord,构筑了“Octopus”型的微纳复合结构,通过相变增韧与纤维增韧效应对SiO负极材料的电化学储锂性能进行调控(DOI: 10.1002/admi.202102489)

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    众所周知,氧化亚硅(SiO)的理论比容量~2700 mAh/g价格低廉、环境友好、充放电压低(<0.5 V)是下一代高比能锂离子电池负极材料极具竞争力的候选者之一。但是基于这类材料的一系列问题有待解决:弱的导电性、低的首次库伦效率,不稳定的SEI界面,易碎易破裂等。比如,弱导电性导致材料在电化学循环过程中,容易发生不可逆相变:SiOx + Li++ e-1   Si + Li2O + Li4SiO4+ Li2Si2O5 , 其中Li2OLi4SiO4  是不可逆相,致使材料的充放电比容量降低、电子传导能力及锂离子迁移动力弱、库伦效率低,这些问题严重阻碍了SiO作为负极材料的产业化应用。其中导电性及锂离子迁移性能是影响SiO负极材料电化学性能的一个重要因素, 尤其在结构稳定性倍率性能方面。近期,研究者成功地利用化学气相沉积制备了SiO/Gra-cord复合结构,其作锂电负极显示出优异的储锂性能,通过相变,成功实现对该类材料的电化学性能调控,这些构筑策略不仅局限于单一SiO及其碳复合材料的制备,其相关的反应机制特别是充放电过程中的电化学反应机理及调控机制得到深入研究,为有目的构筑、调控纳米结构和研发新型电极材料提供有益的启示。

 论文的第一作者为千赢国际官网qy88vip2019级硕士研究生赵洪达同学,该同学目前已授权发明专利2项,发表SCI论文2篇。论文的通讯作者为丁旭丽副教授,江苏科技大学为第一完成单位。该研究工作得到国家自然科基金1187428211604245),江苏省“青蓝工程”,江苏省六大人才高峰(2019-XNY-074),江苏省研究生创新实践项目(KYCX21_3472)项目支持。