碳化硅(SiOC)被认为是一种很有出路的锂离子电池负极资料。但是,传统 SiOC 组成办法的复杂性和硅的显着体积胀大约束了它的商业使用。本文,石河子大学 Feng Yu等研讨人员在《Applied Surface Science》期刊宣布名为“Silicon-doped multilayer graphene as anode material for secondary batteries”的论文,研讨经过氯化硅(光伏废料)与富含羟基的纳米碳点(碳前驱体)之间的原位反响,石墨烯薄片成功掺杂了硅原子,生成了SiOC键。与原始石墨烯薄片比较,取得的掺硅多层石墨烯资料具有更高的比电容。此外,因为SiOC键的存在和石墨烯薄片的安稳结构,有用处理了硅体积胀大的难题。有必要留意一下的是,即便在 100 mA-g-1 的条件下进行了 500 次充放电循环,该阳极资料仍能坚持 653 mAh-g-1 的比放电容量。这种超卓的比容量首要归功于 SiOC 网络供给了更多的锂活性位点以及资料的赝电容。
本研讨选用原位掺杂和热处理的简洁战略,成功组成了富含SiOC键的 Si-MLG 资料。XPS 和 FT-IR 光谱证明了 SiOC 键的构成。SiOC 键首要是由 SiCl4(光伏废料)与富含羟基的 CND 之间的原位掺杂反响构成的,而 MLG 结构则是经过对 CND 进行热处理构成的。富含SiOC键的Si-MLG在LIB中表现出优异的阳极功能,在100 mA-g-1条件下充放电循环500次后,比放电容量坚持在653 mAh-g-1。与原始 MLG 资料比较,Si-MLG 资料的 SiOC 键供给了更多的锂活性位点,来提升了比电容。SiOC 键的引进有用约束了充放电循环过程中硅的体积胀大,然后显着提高了阳极资料的循环安稳性。这就处理了硅基阳极常见的因体积胀大而导致容量急剧下降的问题。本文介绍了一种制备高电容、低体积胀大的掺硅阳极资料的简略办法。