国内刊号：11-1801/TB
国际刊号：1000-3851
发布日期:
作者：卢铚航, 马俊凯, 杨刚锋, 夏阳, 甘永平, 张俊, 张文魁, 黄辉,
关键词：硅碳负极, 超临界流体, CO<sub>2</sub>, Si-Fe-Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>-C复合材料, 储锂性能,
硅碳负极是未来锂离子电池材料发展的重点方向之一，本文针对传统球磨法制备硅碳负极复合不均匀、界面融合差等问题，提出了一种超临界二氧化碳(scCO<sub>2</sub>)流体介质球磨合成Si-Fe-Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>-C复合材料的新方法。研究发现，纳米硅和中间相碳微球(MCMB)在scCO<sub>2</sub>介质球磨混合过程中，CO<sub>2</sub>和Fe反应先得到均匀分散的Si-FeCO<sub>3</sub>-C前驱体，然后FeCO<sub>3</sub>原位高温固相分解得到Si-Fe-Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>-C复合材料。同时，在scCO<sub>2</sub>流体渗透下，MCMB剥离成石墨片，并与纳米硅和Fe-Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>实现较好的界面融合，Fe-Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>的引入显著提升了硅碳负极的储锂容量、循环稳定性和倍率性能，Si-Fe-Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>-C复合材料在0.2 A·g<sup>?1</sup>下100次循环后可逆容量保持在1065 mA·h·g<sup>?1</sup>。本方法利用超临界流体渗透性好、扩散能力强等特点，合成工艺简便，容易工业化实施，具有商业化开发潜力。
来源：2023年第1期
《复合材料学报》期刊编辑部