碳化硅增强硅/三维石墨烯复合材料的制备方法及储锂性能研究

项目名称： 碳化硅增强硅/三维石墨烯复合材料的制备方法及储锂性能研究

项目编号： No.51402344

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 杨扬

作者单位： 中国科学院深圳先进技术研究院

项目金额： 25万元

中文摘要： 电极的开发是发展高能量密度和高功率密度锂离子电池的关键，也是当前研究的热点和难点。硅材料因具有极高的理论比容量而备受瞩目，但是在充放电过程中其剧烈的体积变化导致电极结构、表界面、电荷传输等的不稳定性，已经严重制约了硅基负极的产业化进程。申请人在前期研究中，证实了石墨烯包覆硅纳米线与SiC纳米晶粒在界面处的形成可以使电极循环稳定性提升。本项目将从SiC纳米结构和三维（3D）石墨烯层的可控制备的角度继续深入。揭示SiC在石墨烯/硅复合材料电极中的作用机制；阐明微波等离子体增强化学气相沉积法制备3D石墨烯的形核和生长机理；研究原位氮或硼掺杂对电极导电性能的影响。相信本项目的实施可以有效解决硅基电极目前存在的问题；为SiC在C/Si复合负极材料中的价值提供理论与实验依据；从而推动对硅基负极的实用化研究。同时，对3D石墨烯的制备及相关应用提供理论与实践指导。

中文关键词： 三维石墨烯；硅纳米线；碳化硅；钴酸锌；锂离子电池

英文摘要： Developing new electrodes is a key issue in fabricating lithium-ion batteries with high energy density and high power density, which is also the hot and difficult problem of the field. Silicon (Si) has attracted tremendous attentions due to its highest sp

英文关键词： three-dimensional graphene；silicon nanowire；silicon carbide；ZnCo2O4；lithium-ion battery