编号：CYYJ04546
篇名： 用于高性能锂离子电池的三明治状石墨烯/硅/石墨烯复合材料（英文）
作者： 李枢淳1；朱帅波1；马成1；王际童1；乔文明1；张寅旭2
关键词： 锂离子电池; 还原氧化石墨烯; 三明治结构; 硅负极;
机构：1.华东理工大学化学工程联合国家重点实验室2.合盛硅业(鄯善)有限公司
摘要： 硅基材料作为锂离子储能系统中极具潜力的负极，因其远超传统石墨负极的理论容量而备受瞩目。然而，硅基负极在锂化/脱锂中固有的剧烈体积变化问题，严重制约了其在商业化电池中的实际应用。通过简单的静电自组装方法，以柠檬酸（CA）作为交联剂，将经十六烷基三甲基溴化铵修饰的正电硅纳米颗粒嵌入到氧化石墨烯（GO）层间中，经冷冻干燥及氮气氛围下热处理后制得由硅颗粒核层夹嵌在还原氧化石墨烯（rGO）层间中的一种材料，并基于不同Si/rGO质量比（0.5,1和2）制备了对照样品。连续的导电rGO网络显著提高了材料整体的导电性，CA作为硅与rGO之间的黏合剂，增加了结构的稳定性。通过将硅颗粒锚定在相邻的rGO层间，充分利用rGO层间丰富的空隙和良好的机械柔韧性，有效缓解了硅在充放电过程中的体积膨胀。Si/rGO质量比为1的复合材料在0.5 A g-1的电流密度下循环200圈后，比容量维持在946.6 mAh g-1，同时表现出良好的倍率性能，在2 A g-1的高电流密度下，仍然可以保留1005.1 mAh g-1的高比容量。