濕法球磨對(duì)硅基體表面改性及其電化學(xué)性能研究

編號(hào)：FTJS09158

篇名：濕法球磨對(duì)硅基體表面改性及其電化學(xué)性能研究

作者：何斯杰 帥毅 王志龍 陳康華

關(guān)鍵詞： 硅負(fù)極 濕法球磨 無(wú)水乙醇 SiOx Si-OH

機(jī)構(gòu)： 中南大學(xué)輕合金研究院

摘要： 通過(guò)濕法球磨法,以無(wú)水乙醇為球磨介質(zhì),制備出以非晶硅納米顆粒為核,硅氧化物(SiOx)和硅醇(Si-OH)基團(tuán)為界面層的納米復(fù)合材料。通過(guò)改變球磨條件,優(yōu)化硅負(fù)極的電化學(xué)性能,同時(shí)探究球磨工藝對(duì)硅表面成分的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在球磨過(guò)程中,納米硅顆粒表面會(huì)原位形成硅氧化物和硅醇基團(tuán)。在球磨時(shí)間為60 h,球料比為20∶1,球磨轉(zhuǎn)速為300 r/min,以及以無(wú)水乙醇為介質(zhì)的條件下,球磨所得硅顆粒粒徑可保持在50~150 nm內(nèi),該納米復(fù)合材料在電池中首圈庫(kù)倫效率高達(dá)90.8%,有效提高了活性物質(zhì)的利用率。在200 mA·g-1的電流密度下進(jìn)行恒電流充放電,該納米復(fù)合材料首次可提供的比容量高達(dá)3200.1 mAh·g-1,100次循環(huán)后仍然具有1409 mAh·g-1,容量保持率為45.3%,這遠(yuǎn)高于一般球磨法制備的亞微米級(jí)硅粉。