碳材料比表面的影响及炭负极的表面包覆

来源:钜大LARGE    2011-06-02 17:00:00    点击量:0

对于一定结构和织构的碳材料,其比表面,特别是活性比表面(ASA)与材料内部的空穴、微孔和错位等缺陷直接相关,因为这些缺陷都是电解液反应的活性点,也是影响炭负极与电解液相容性的重要原因之一。通常认为,材料的结晶度和电解液组成相同寸,电极界面SEI膜形成过程中消耗的锂离子和电解液的量与材料的ASA成线性关系,比如纳米碳材料具有超高的比表面,其首次电化学过程的不可逆容量损失通常达到50%左右’‘s,d门。因此,碳材料的首次不可逆容量通常与(M之·VE二A1一邑口U第3章有机液体电解质与电极材料的相容性其内部微孔的大小和多少成正比。图3—13为不同活性比表面的石墨电极与其首次不可逆容量间的关系,可见,材料的首次不可逆容量与比表面之间基本符合线性关系。
包覆不仅可以明显降低炭负极材料的活性比表面,还可以改善其界面性质,从而对SEI膜的形成、结构和稳定性产生重要影响。近年来,出现了硬碳包覆石墨材料、软碳包覆石墨材料等多种碳材料包覆石墨的核壳材料,有效防止了石墨材料在插锂过程中的层离现象,延长了电极的寿命。包覆方法主要由液相包覆和气相沉积包覆等E49~52]。这里我们以热解树脂碳材料包覆天然石墨为例加以说明。