吴敏昌，沈 龙，乔永民，张 洁



SiO/C复合材料在锂离子电池中的应用

吴敏昌，沈 龙，乔永民，张 洁

（上海杉杉科技有限公司，上海 201209）

硅基负极材料因其较高的比容量而受到研究者广泛的关注。本文选取高比容量SiO与NG复合材料作为锂离子电池负极材料，研究了不同SiO/C复合比例对全电池的能量密度和循环性能的影响。不同比例SiO/C复合材料的首次容量和首次效率有明显差别。与石墨材料相比，SiO/C复合材料的膨胀程度略有增加。随着SiO比例的增加，全电池的能量密度先是上升然后下降，但其循环稳定性却有所降低。当SiO比例在4%时，全电池能量密度提升4.2%，500周循环后容量保持率在80%以上，可以满足商业化锂离子电池的使用要求。

SiO/C复合材料；负极材料；循环性能；锂离子电池

商品化锂离子电池主要使用石墨作为负极材料，而石墨的理论容量只有372 mA·h/g，无法满足3C类消费品（如电动汽车，储能电池等）对高能量密度锂离子电池的要求。因此寻找替代的负极材料已经成为高能量密度锂离子电池快速发展的一个课题。在各种非碳类负极材料中，晶体硅是一个非常有发展前途的锂离子电池负极材料，它具有高的理论容量（4200 mA·h/g，9800 mA·h/mL），低的脱锂电压（0.37 V. Li/Li+）[1]。但是，晶体硅在充放电过程中体积变化高达310%，如此大的膨胀收缩造成材料内部较大的应力存在，进而造成材料的粉化，活性物质与集流体脱离失去活性，容量快速衰 减[2-3]，因此如何解决硅基负极材料的膨胀和较差的循环性能是硅基负极材料的研究重点。……