复合材料学报

作者：石永刚, 张志勇, 陈彬, 宋文龙, 梁初, 黄辉,

关键词：硅碳负极, CO₂, Mg₂Si, 锂离子电池, 原位合成, 电化学性能,

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0.2 A/g的电流密度下，500个循环后仍有1134 mA·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。

来源：2021年第10期

《复合材料学报》期刊编辑部

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