Abstrait

Composites à microbilles de mésocarbone graphitées enrobées de carbone dérivé du carbure de silicium pour anode de batterie lithium-ion

Zhengwei Cui , Ye Cong , Xuelian Du , Xuanke Li , Jiang Zhang , Zhijun Dong , Guanming Yuan et Yanjun Li

Des composites uniques à base de carbone dérivé du carbure de silicium (SiC-CDC) et de microbilles de mésocarbone graphitées (GMCMB) (GMCMB@SiC-CDC) ont été préparés par réaction solide de GMCMB et de silicium, puis par réaction de gravure au chlore. La microstructure du SiC-CDC a été caractérisée comme étant principalement du carbone amorphe combiné à quelques feuilles courtes et incurvées de graphite. Les isothermes d'adsorption/désorption de N2 et les distributions de taille de pores ont prouvé que les composites présentaient à la fois une énorme quantité de micropores centrés autour de 0,5~0,6 nm et quelques mésopores (2~50 nm). Les composites GMCMB@SiC-CDC ont montré une surface spécifique et un volume de pores plus élevés, en particulier la surface et le volume microporeux. Les composites utilisés comme matériaux d'anode ont montré des capacités de charge spécifiques bien plus élevées de 877,6 mAh·g-1 au premier cycle par rapport au GMCMB pur de 359,6 mAh·g-1, ce qui indique que les ions Li peuvent probablement s'insérer non seulement dans les couches de carbone mais aussi dans les micropores. Les composites GMCMB@SiC-CDC ont présenté de meilleures capacités de décharge spécifiques à des taux de charge/décharge plus élevés. Les performances des composants et électrochimiques des composites peuvent être optimisées en modifiant le rapport molaire GMCMB/Si pour contrôler la proportion correspondante de SiC-CDC et de GMCMB.