宝钢技术2023年第3期溶胶凝胶法制备纳米硅/氧化亚硅/碳复合负极材料秦统,王政,李铮铮(宝武碳业科技股份有限公司炭材料研究院,上海201999)摘要:采用有机硅酯体系,通过溶胶凝胶法结合碳热还原反应,制备了具有碳包覆结构的堆叠型Si/SiOx/C复合负极材料。X射线衍射仪、扫描电子显微镜和元素分析仪测试结果表明:Si/SiOx/C复合材料是疏松多孔的微—纳结构二次颗粒,纳米硅的存在不影响碳热还原和碳包覆。电化学性能测试表明:SiOx/C材料与纳米硅复合可以将比容量和首次库伦效率提高至1946.05mAh/g和76.49%;Si/SiOx/C材料和石墨复配后在0.1C的电流密度下100次循环后的可逆比容量为749.69mAh/g,容量保持率达89.03%,具有优秀的电化学循环稳定性。关键词:溶胶凝胶法;纳米硅;氧化亚硅;负极材料中图分类号:TQ174文献标志码:B文章编号:1008-0716(2023)03-0018-06doi:10.3969/j.issn.1008-0716.2023.03.003Sol-gelsynthesisofnanometersilicon/siliconsuboxide/carbonanodematerialQINTong,WANGZhengandLIZhengzheng(CarbonResearchInstitute,BaowuCarbonTechnologyCo.,Ltd.,Shanghai201999,China)Abstract:Inthisstudy,astackedSi/SiOx/Ccompositeanodematerialwithacarbon-coatedstructurewaspreparedbyasol-gelmethodcombinedwithacarbothermalreductionreactionusingorganicsilicon.TheresultsofX-raydiffractometry,scanningelectronmicroscopy,andelementalanalyzershowthattheSi/SiOx/Cmaterialisasecondaryparticlewithaporousmicro-nanostructure,andthepresenceofnanometersilicondoesnotaffectthecarbothermalreductionandcarboncoating.TheresultsoftheelectrochemicaltestindicatethatthespecificcapacityandfirstcoulombefficiencyofSiOx/Ccompositewithnanometersiliconcanbeincreasedto1946.05mAh/gand76.49%,respectively.ThereversiblespecificcapacityofSi/SiOx/Cmaterialblendedwithgraphiteis749.69mAh/gafter100cyclesatacurrentdensityof0.1C,andthecapacityretentionrateisupto89.03%.Ithasexcellentelectrochemicalcyclestability.Keywords:sol-gelmethod;nanometersilicon;siliconsuboxide;anodematerial秦统博士1990年生2021年毕业于华东理工大学现从事新材料研究电话15216777844E-mail770322@baosteel.com锂离子电池以其优异的性能成为二次电池的主流发展方向,其负极材料基本采用石...