南京航空航天大学学报

作者：林家楷

单位：南京航空航天大学材料科学与技术学院；,东南大学物理学院；,南京航空航天大学材料科学与技术学院；,东南大学物理学院；

关键词：锂离子电池负极材料;Si;SiO₂层;聚苯胺

基金：国家重点研发计划专项基金 2017YFB1103500┫资助项目国家重点研发计划专项基金（2017YFB1103500）资助项目。

提出了一种核壳结构的Si@SiO₂@NC（NC为N掺杂碳）复合材料用于改善锂离子电池硅基负极材料在充放电过程中硅的体积膨胀和导电性差而导致的容量衰减等问题。该复合材料采用氧等离子体技术处理Si纳米颗粒的表面获得SiO₂层，然后在其表面碳化聚苯胺涂层获得N掺杂的无定形碳。SiO₂中间层具有可靠的缓冲效果和良好的机械支撑，可以在充放电过程中抑制Si纳米颗粒的体积膨胀，N掺杂的无定形碳可以用作电子和Li⁺的快速传输通道。与Si纳米颗粒相比，Si@SiO₂@NC复合材料的首次放电容量可达2 583.1 mAh/g，库仑效率为81％，在电流密度为200 mA/g时，循环40次后仍然具有1 015 mAh/g的高可逆容量。

来源：2020年第1期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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