热解炭包覆量对电极嵌、脱锂性能的影响
包覆量对电极嵌、脱锂性能也有明显的影响,包覆量太大或太小,对提高材料电化学嵌、脱锂性能都不利,包覆量太小时,电极表面的石墨层结构不能被热解炭有效覆盖,电解液组分强烈的还原反应不能被有效抑制,电极还会在一定程度上受到溶剂化锂离子嵌层的影响;包覆量太大时,虽然界面反应得到了有效的抑制,但锂离子嵌入石墨层间的迁移距离增长,迁移难度增大;同时,由于热解碳含量的增加使复合材料的有效储锂空间相对减少,材料的可逆嵌锂容量降低。这里得到最佳热解炭包覆量为6%(质量分数)左右。
除各种碳材料包覆石墨外,纳米金属包覆石墨、纳米金属氧化物包覆石墨和导电聚合物包覆等,都为石墨材料的表面改性开辟了更多和更新的方法。例如,石墨材料表面大约沉积lo%的纳米Ni,可以有效地阻止溶剂分子穿越该金属层进入石墨层间,在一定程度上抑制电解液在石墨表面强烈的还原反应和电极表面气体的产生。同时,金属镍的包覆也增强了石墨颗粒间的导电性,有助于提高电极的倍率充放电性质。类似地,石墨电极表面包覆一定量的纳米Zn、Ag、Cu等也都有助于降低电极的活性比表面,阻止溶剂化锂离子的嵌层。