双功能氮氧化钛-碳涂层提升高容量锂离子电池用SiO_(x)的储锂性能

作     者：黄秀换 韦秀娟 赖国勇 陈浩 吴曙星 罗冬 林展 张山青 Xiuhuan Huang;Xiujuan Wei;Guoyong Lai;Hao Chen;Shuxing Wu;Dong Luo;Zhan Lin;Shanqing Zhang

作者机构：Institute for Sustainable TransformationSchool of Chemical Engineering and Light IndustryGuangdong University of TechnologyGuangzhou 510006China Jieyang Branch of Chemistry and Chemical Engineering Guangdong Laboratory(Rongjiang Laboratory)Jieyang 515200China 

出 版 物：《Science China Materials》 (中国科学（材料科学）（英文版）)

年 卷 期：2024年第67卷第1期

页      面：85-92页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：supported by the National Natural Science Foundation of China (52102225 and 51874104) the Start-up Research Grant of Guangdong University of Technology,China (220413729)。 

主　　题：锂离子电池 储锂性能 负极材料 理论容量 循环过程 非化学计量 体积变化 碳涂层 

摘      要：非化学计量微米氧化硅(SiO_(x))由于其高理论容量和低成本,有望成为锂离子电池石墨负极材料的替代品.然而,SiO_(x)的实际应用仍然受到其较差的固有导电性和循环过程中明显的体积变化的阻碍.在本工作中,为了同时解决这些问题,我们使用可规模化的溶剂热和热还原方法制备了具有TiO_(1-y)Ny-C涂层的SiO_(x)基负极材料(SiO_(x)@TiON-C).我们通过系统性研究发现,TiO_(1-y)Ny-C涂层可以适应SiO_(x)循环过程中大的体积变化且有效提高其导电性.因此,SiO_(x)@TiON-C负极具有突出的储锂性能.具体而言,SiO_(x)@TiON-C负极可以在500 mA g^(-1)的电流密度下循环500圈后仍保持750.2 mA h g^(-1)的优异可逆容量,75.1%的初始库仑效率和优异的倍率性能.这项工作为促进下一代锂离子电池微米SiO_(x)基负极材料的实际商业化提供了一种很有前途的方法.