郑彪

摘 要：随着社会的发展，锂离子电池面临着更加高容量、长寿命的挑战。传统石墨负极已不能满足人们的需求，新型负极材料的研发迫在眉睫。硅负极由于其高容量，大约为石墨的10倍，而引起了人们的注意。然而，目前优异的硅负极材料都涉及能量密集型、生产过程复杂和成本高的问题，严重限制了硅负极材料的商业化。镁热还原由于其相对低温实现二氧化硅的还原得到了人们的高度重视。近年来，随着人们的不断探索和优化，人们对镁热还原已越来越了解，有望今后能真正实现大规模、低成本硅基负极材料的商业化。

关键词：锂离子电池;硅负极;镁热还原法

1 引言

锂离子电池自开发以来，由于其较高的能量密度以及较长的循环寿命等优点，而广泛应用于各种便捷式电子设备中。然而随着通讯设备的发展、移动电动工具的性能提升、以及电动汽车的兴起，对锂离子电池各项性能提出了更高的要求，而现有的电池体系已无法满足日益增长的需求，因此开发高容量、长寿命、低成本的电极材料迫在眉睫。通常锂离子电池主要正极、电解液、隔膜和负极组成。目前商业化电池中对于负极而言，石墨类负极材料仍占主导地位，然而石墨负极材料的理论比容量仅为372mAh/g，因此开发高性能新型负极材料成为了研究热点。

近年来，研究人员已探索了锡基、硅基、钛酸锂以及金属锂等新型负极材料。在众多负极材料中，由于硅具有高的理论比容量（4200mAh/g），低的脱嵌锂电压且在地球上储能丰富等优点而备受瞩目。……