赵悠曼，严小波，段红坤，陈泽伟

（东莞市创明电池技术有限公司，广东 东莞523808）

能源和环境危机促使人们加速开发以太阳能、风能和潮汐能等为代表的清洁能源。然而，绿色能源大多具有间歇性，需要与储能器件配合使用。锂离子电池由于具有较高的能量密度、功率密度、工作电压和无记忆效应等特点在消费类电子、动力汽车和储能电网等领域有很大的应用潜力[1-6]。石墨具有较低的工作电压(约0.2 V，vs.Li/Li+)、价格低廉和环境友好等优势是目前商业化广泛使用的负极材料，但其理论比容量仅为372 mA·h/g，限制了电池的能量密度的继续提升[7-10]。

硅负极具有很高的理论比容量(4200 mA·h/g)和较低的工作电压(约0.4 V，vs.Li/Li+)，是行业类公认的下一代锂离子电池负极材料[11]。硅负极的种类较多，其中具备商业化前景的主要是纳米硅碳、氧化亚硅和硅合金3种，氧化亚硅具有相对较小的体积膨胀和较好的循环性能，预测将是最先得到应用的硅负极材料[12]。但是与石墨负极相比，氧化亚硅同样面临着较大的体积膨胀、颗粒粉化、活性材料易与集流体剥离和不稳定的SEI 等根本问题[11,13]。此外，氧化亚硅在首周不可逆充放电生成的非活性硅酸锂相会严重降低电池的首次库仑效率，同时还会影响整个电极体系的电导率[14]。

锂离子电池中导电添加剂的加入是为了提升电极的电子电导率，目前常用的导电剂主要包括导电炭黑(Super P)、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、碳纤维、碳纳米管和石墨烯等。其中碳纳米管(CNTs)由于具有很高的电导率，以及很大的长径比，易形成导电网络，因此是目前效果较好的锂离子电池硅负极导电添加剂之一。……