碳气凝胶的纳米结构控制及其在锂离子电池中的应用(英文)

沈军¹，关大勇¹，韩伟娜¹，宓轶捷¹，吴广明¹，周斌¹，张志华¹，倪星元¹，牛锡贤²

1. 同济大学上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室2. 中星电动车科技有限公司

摘 要：以间苯二酚和甲醛为前驱体,通过溶胶凝胶法制备有机气凝胶,通过高温裂解制备得到碳气凝胶。由于其高的比表面积,低的电阻率,空间网络结构以及化学惰性,碳气凝胶被认为是可充电电池的理想电极材料。研究了碳气凝胶的制备和结构控制,通过SEM,BET,XRD等手段测试其显微结构性质和结构控制。BET测试结果表明有机气凝胶炭化以后,比表面积显著增加,碳气凝胶具有518～621m2/g的较高比表面积。碳电极分别由碳气凝胶、石墨、碳气凝胶和石墨的混合物与黏结剂组成,以锂片为对电极制成纽扣电池。电化学测试结果显示其具有很高的首次放电容量(958.6mAh/g),但是可逆容量只有总容量的30%到40%。并且混合电极的性能优于其他纯电极。

关键词：碳气凝胶;可充电电池;碳电极;锂插入特性;