锂离子电池负极材料硅碳复合材料的制备

锂离子电池(LIB)因为其安稳的寿数特性和高效率，已越来越多地用于比方电动汽车和能量存储设备(ESS)之类的大容量存储设备以及移动设备中。

可以选用以下战略来前进LIB的能量密度(Wh=kg)：1)改动电极资料2)改进涂覆技术3)改进阳极和阴极内的资料填充，4)前进阴极的锂吸收速率。可是，办法2-4一般受限于优化内部空间和规划，因而，正在积极地进行组成新电极资料的研讨。

现在，用于LIBS中阴极的最有代表性的资料是石墨。因为石墨烯层的单轴取向，它表现出高度可逆的充放电行为，因而具有长的循环寿数。

可是，考虑到当时对高容量电池的需求，石墨的理论容量低(372mAh=g，837mAh=cm3)是石墨作为阳极资料接连运用的一个要害阻碍。因而，为了开发高容量、高性能的锂二次电池，开发非碳质阳极资料是至关重要的。

在这些非碳质资猜中，Si是最合适的，因为它具有高的放电容量4200mAh＝g和锂反响电位0.4V(vsLi＝Li+)。可是，Si遇到了一个要害问题，即在充放电过程中体积改变严峻，导致可逆性差和容量灵敏衰减。

在本研讨中，我们企图经过组成硅炭黑（Si–CB）复合资料来处理硅中的体积胀大问题。CB结构是经过初级粒子在不同方向上的聚集而构成的，以构成因为随机成长而在CB聚集体内构成的不同方向和空间的网络。16—19）

因而，在体积胀大的情况下，这些空间将用作缓冲来包容硅。