碳气凝胶活化对于电极嵌锂性能的影响

摘要：

碳气凝胶由于其对于可充电锂离子电池的高能嵌锂特性,近年来受关注程度逐渐增加.碳气凝胶以间苯二酚-甲醛在碳酸钠催化下,通过溶胶-凝胶工艺、常压干燥技术、碳化、活化后制得.经CO2气体活化后的碳气凝胶结合了无定型和纳米多孔结构的优点,在材料原有基础上丰富了多孔结构,增加了嵌锂点位.其中,微孔提供了高比表面积和孔体积以容纳锂及其化合物;介孔则提供了锂离子大量传输的通道,从而使得电极具有更高的离子电导率.这些微结构的优化使材料获得了更高的嵌锂比容量.此外,活化碳气凝胶显示了2032 m2·g-1的比表面积. X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)的测试结果分别表明了其无定型特质以及纳米颗粒的网络状骨架.该材料在首次和第50次恒流充放电(50 mA·g-1)循环的嵌锂容量分别为3870和352 mAh·g-1,对应的可逆容量分别为658和333 mAh·g-1.表明了CO2活化对于改善碳气凝胶嵌锂性能的可行性,且对于其它多孔电极材料的制备及特性优化提供了一种途径.

关键词：碳气凝胶、溶胶-凝胶、气体活化、无定型碳、锂离子电池

分类号：O646;O648(物理化学（理论化学）、化学物理学)

在线出版日期：2013-05-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：966-972