硅碳(Si/C)负极被认为是高能量密度锂离子电池的首选负极材料,本文提出了一种利用Mg2Si一步还原CO2原位制备硅碳复合材料的新方法,研究了 Ar∶CO2混合气体积比和反应温度等关键工艺对Si/C负极材料微结构和电化学性能的影响.研究发现,该方法原位合成的Si/C颗粒尺寸为几百纳米,晶态硅和无定形碳相互交织、分布均匀.当反应温度为700℃、Ar∶CO2=7∶1时合成的Si/C复合材料作为锂离子电池负极材料时,在0.2A/g的电流密度下,500个循环后仍有1134mA.h/g可逆容量.本文利用温室气体CO2来制备储能用Si/C复合负极材料,既能实现变废为宝,同时该方法合成工艺简便,容易工业化实施,具有商业化开发的潜力.
硅碳负极 CO2 Mg2Si 锂离子电池 原位合成 电化学性能