碳化钼改性二氧化硅的制备及其电化学性能

摘要：

采用硅酸四乙酯、钼酸铵和蔗糖分别作为硅源、钼源和碳源,通过溶胶-凝胶法制备了碳包覆二氧化硅(SiO2)和碳化钼(Mo2C)颗粒的SiO2/Mo2C/C复合物,并借助X射线衍射仪、透射电子显微镜等仪器对复合物的物相组成、形貌结构等进行了表征测试,同时研究了复合物作为锂离子电池负极材料的电化学性能.结果表明,当硅酸四乙酯、钼酸铵和蔗糖的质量比为3∶1∶2(记为SiO2/Mo2C/C 2)用作锂离子电池的负极材料时具有较好的电化学性能.在电流密度为100 mA/g,首次充电和放电比容量分别为662和896 mA·h/g,经过200次循环后,可逆容量仍可达625 mA·h/g.即使在2 A/g的大电流密度下,可逆容量仍可达272 mA·h/g.该复合材料表现出良好的倍率性能和循环稳定性,这主要归因于Mo2C具有良好的稳定性和较高的导电性,提高了 SiO2的导电性,同时碳包覆层可以保护核心材料直接与电解液反应生成副产物,还可以作为缓冲层减缓SiO2的体积膨胀,因此在进行充放电的过程中,材料的电化学性能得到显著的提升.在此提出利用过渡金属碳化物改善SiO2导电性和循环性能的新思想,可以为其它负极材料的改性提供新的研究思路并扩宽研究方向.

关键词：二氧化硅、碳化钼、碳包覆、锂离子电池

所属期刊栏目：39

分类号：O646(物理化学（理论化学）、化学物理学)

在线出版日期：2023-02-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1716-1725