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作者：张佃平;徐登明;王祚;陈琪;冯晨;林文峰;
单位：宁夏大学机械工程学院;
摘要：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%。
关键词：锂离子电池;硅基负极;多孔材料;静电纺丝
基金资助：宁夏自然科学基金项目(2024AAC03047); 宁夏重点研发计划(引才专项)项目(2023BSB03033)
