实验设计
选择脆性Si和延展性Sn作为开发新型负极的原始材料,通过机械研磨的方法来实现带状Sn的形成和脆性颗粒Si的细化。
延展性Sn粉被反复地压扁、折断和连接,最终,Sn粉尺寸持续减小并形成缠结带;脆性Si粉作为一种脆性非金属材料,易被折断和压碎,能在研磨中被反复破坏从而实现细化。
实验配置:
实验结果与分析
图1 (a) 前驱体Si粉的扫描电镜图像;(b) 初始Sn粉的扫描电镜图像。
图2 (a) 研磨1、10、15、20、25 h样品的扫描电镜图像;(b)研磨20 h复合材料的高倍扫描电镜图像;(c) 研磨20 h复合材料的能谱图像,其中插图为扫描电镜的形貌显微图。
实验中,使用FRITSCH不锈钢配件,材料耐磨可靠,可避免样品被其他金属污染;另外,可设置行星式球磨机PULVERISETTE 5 的运行时间,每研磨1h、休息30min,从而减少研磨过程中的热效应,并防止Si和Sn氧化。
图3 5 组研磨样品的XRD图像
对于缠结带数量最多的样品(研磨20h的样品),其初始放电容量为1370mAh/g,在第2循环下降至1100mAh/g,但在随后的50个循环中,表现出稳定的循环性能,其容量保持在1000mAh/g。
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