Page 205 - 《精细化工》2021年第11期
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第 11 期 牛 静，等: 微米级 P-Si@a-TiO 2 负极材料的制备及电化学性能 ·2351·
图 5 P-Si@1a-TiO 2 （a、b）、P-Si@2a-TiO 2 （c、d）和 P-Si@3a-TiO 2 （e、f）的 TEM 图
Fig. 5 TEM images of P-Si@1a-TiO 2 (a, b), P-Si@2a-TiO 2 (c, d) and P-Si@3a-TiO 2 (e, f)
由图 5 可见，P-Si@a-TiO 2 颗粒仍保持球形结
构，但表面较为粗糙，这与多孔结构及无定形 TiO 2
层的包覆有关。高分辨率 TEM 图显示，结晶度良好
的微米多孔 Si 颗粒被非晶态的涂层覆盖，且复合材
料中的包覆层厚度分别约为 4、10 和 20 nm。结果
表明，通过控制钛酸四丁酯的用量，得到了不同厚
度包覆层的 P-Si@a-TiO 2 。
2.3 电化学分析
图 6 为最初的 5 个充放电循环中 Al-Si、P-Si@
1a-TiO 2 、P-Si@2a-TiO 2 和 P-Si@3a-TiO 2 的 CV 曲线。
由 6a 可知，在多次循环之后，Al-Si 仍然处于不稳
定状态，活化效果很差。P-Si@1a-TiO 2、P-Si@2a-TiO 2
和 P-Si@3a-TiO 2 的氧化还原峰逐渐增强，发生了活
化过程。由图 6b~d 可知，在第 1 个循环中，经过刻
蚀与包覆后 1.0 V 附近均出现了微弱的还原峰，并
在随后的循环中消失，这是由于活性材料表面形成
[3]
了固体电解质界面膜（SEI 膜） ；0.550、0.543 和
0.556 V 分别为样品的氧化峰对应的电位，也对应着
Si 的去锂化过程，随着反应的进行峰位逐渐向左迁
移并趋于稳定，对应于 0.527、0.519 和 0.534 V；在
0.190、0.198 和 0.190 V 的还原峰对应着 Li-Si 相的形
成；从第 2 个循环开始，3 个样品的阴极峰位置和阳
极峰位置之间的电势差逐步趋于稳定，分别为 0.337、
0.321 和 0.344 V。电极材料的电势差越小，伴随的
极化越小，并且相应的循环稳定性越好。
a—Al-Si；b—P-Si@1a-TiO 2；c—P-Si@2a-TiO 2；d—P-Si@3a-TiO 2
图 6 样品的 CV 曲线
Fig. 6 CV curves of samples
因此，多孔结构和适当的 TiO 2 包覆有利于维持
结构的稳定，降低极化效应，其中 P-Si@2a-TiO 2 的
极化效应最小。
在 1.0 A/g 电流密度下对样品进行了恒流充放
