Abstracto

Compuestos de microesferas de mesocarbono grafitizadas recubiertas de carbono derivadas de carburo de silicio para ánodo de batería de iones de litio

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

Se prepararon compuestos únicos de carbono derivado de carburo de silicio (SiC-CDC) y microesferas de mesocarbono grafitizado (GMCMB) (GMCMB@SiC-CDC) mediante la reacción sólida de GMCMB y silicio y después de la reacción de grabado con cloro. La microestructura de SiC-CDC se caracterizó como carbono principalmente amorfo combinado con algunas láminas cortas y curvas de grafito. Las isotermas de adsorción/desorción de N2 y las distribuciones de tamaño de poro demostraron que los compuestos presentaban una enorme cantidad de microporos centrados alrededor de 0,5~0,6 nm y algunos mesoporos (2~50 nm). Los compuestos GMCMB@SiC-CDC mostraron un área de superficie específica y un volumen de poro más altos, especialmente el área de superficie y el volumen microporosos. Los materiales compuestos utilizados como materiales de ánodo manifestaron capacidades específicas de carga mucho más altas de 877,6 mAh·g-1 en el primer ciclo en comparación con el GMCMB puro de 359,6 mAh·g-1, lo que era probable que los iones de litio pudieran insertarse no solo en las capas de carbono sino también en los microporos. Los materiales compuestos GMCMB@SiC-CDC presentaron mejores capacidades específicas de descarga a tasas de carga/descarga más altas. El rendimiento electroquímico y de los componentes de los materiales compuestos se puede optimizar modificando la relación molar de GMCMB/Si para controlar la proporción correspondiente de SiC-CDC y GMCMB.