中国设备工程论文文库

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电极界面与机械结构协同优化提升硅碳负极循环稳定性研究 

电极界面与机械结构协同优化提升硅碳负极循环稳定性研究 

时间:2026-02-05 作者:杨林涛,陶刚义,侯龙,张鑫,王小雨,刘月颖
【摘要】硅碳复合材料的本征性能需通过合理的电极制备与电池组装工艺方能充分体现。本文系统研究了黏结剂体系、导电剂类型、电解液添加剂、电极负载量及电池机械结构等因素对硅碳负极储锂性能的影响规律。研究发现,采用 PVDF 黏结剂与有机溶剂体系、添加1wt% SCNT 导电剂、并使用 10wt% FEC 作为电解液添加剂,能显著提升电极的首次库伦效率与循环稳定性。同时,采用弹片垫片而非泡沫镍作为电池支撑结构,可有效适应硅的体积变化,维持界面接触,从而将硅碳材料在 500mAg-¹ 下的循环寿命提升至 170 次以上。本研究为最大化发挥硅碳负极性能提供了全面的电极工艺解决方案。
关键词:硅碳负极;电极制备;黏结剂;电解液添加剂;支撑结构;循环寿命
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