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　　近日，化学化工蓝鲸直播蓝鲸体育直播蓝鲸体育足球直播黄俊杰课题组澳门新浦新京5197团队（硕士研究生张小颂、周乐和张祎，本科生严顺榕）在《Chemical Communications》期刊（影响因子为6.164）上发表了题为“A facile way to fabricate porous Si/C composite with excellent cycling stability as anode in lithium ion battery”的研究成果(DOI: 10.1039/C9CC06661F)。研究在提升锂离子电池硅/碳负极的充放电性能方面获得了重要进展。
　　据了解，Si作为锂离子电池负极具有4200 mAh g-1的高比容量，是替代石墨碳负极使锂离子电池能量密度获得极大提升的最佳材料，也是使锂离子电池驱动电动汽车拥有超长续航里程的关键材料之一。遗憾的是，充电过程Si发生巨大体积膨胀（体积膨胀率~300%），严重影响材料和电极的结构稳定，从而恶化电池的循环性能。针对这一问题，该课题组成员提出了一种硅碳材料的简易制备方法：选择蔗糖及纳米硅，通过处理，利用硅与蔗糖间的氢键作用，得到硅@蔗糖；然后加入浓硫酸，利用蔗糖的脱水碳化，形成硅@多孔低聚物；最后，在惰性气氛下进行高温碳化，从而得到硅@碳复合材料。蔗糖脱水碳化可以将硅颗粒锚定在疏松的碳中，有效防止高温碳化过程中硅的团聚；高温碳化过程中，碳与残留的硫酸反应产生气体，有利于形成大量介孔。介孔碳可以为电子和锂离子提供更多的通道，缩短扩散距离；可以抑制硅锂合金脱锂后的团聚；硅在合金化过程中因体积膨胀产生应力，被挤出原碳孔，进入邻近碳孔中，不致于因粉化而失去电接触，使整体材料保持完整性，这可通过HRTEM等表征方法得到验证。该复合材料以100 mA g-1的电流密度循环920次，容量保持率达85%以上。

文字：徐绍金 编辑：王建娟