硅化镁还原CO 2 一步原位合成Si/C复合负极

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。