多孔硅基负极材料因其在硅脱嵌锂过程中能缓解体积膨胀的优势,在电池技术中展现出巨大的应用潜力。但在长期循环使用时,电极在脱嵌锂过程中不可避免的出现容量下降和结构被破坏等问题。随着研究的深入和技术的进步,保证多孔型电极在循环过程不发生开裂,并具有更高的比容量和倍率性能,成为了多孔型硅基负极材料的新突破口。本实验分别以葡萄糖和蔗糖为碳的前驱体进行分阶段碳化,使用预氧化的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为骨架,运用微电子打印技术构建了新型Si@PVP/葡萄糖和Si@PVP/蔗糖多孔碳骨架结构的Si@C复合电极。分析结果表明:Si@PVP/葡萄糖结构电极循环后电极表面开裂明显更小。以0.1 A·g^(–1)的电流密度放电,Si@PVP/葡萄糖结构电极首圈比容量为1655 m A·h·g^(–1),100圈后比容量为1095 m A·h·g^(–1),可逆容量保持为97.4%;Si@PVP/蔗糖结构电极首圈比容量为1455 m A·h·g^(–1),100圈后比容量为970 m A·h·g^(–1),可逆容量保持为91%。
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