富世伯，杨绍斌，董 伟，李希萌，夏英凯

(1. 辽宁工程技术大学 材料科学与工程学院，辽宁 阜新 123000；2. 辽宁工程技术大学 环境科学与工程学院，辽宁 阜新 123000)

0 引言

锂离子电池被公认为最具发展潜力的电池，石墨作为目前商业化锂离子电池中最常用的负极材料，理论容量仅为372 mAh·g-1，不能满足移动电器对容量日益增长的需求。所以，寻找一种既具备石墨负极来源丰富、价格低廉的优点，同时又具备更大理论容量的负极材料成为了科学家们研究的重点[1]。硅的理论容量高达4 200 mAh·g-1，但充放电时320%的体积变化导致颗粒在循环过程中容易破碎，脱离导电剂，甚至脱离极片，而且生成的SEI膜不均匀、不致密，在充放电循环过程中反复产生[2]，不断的消耗电池中的锂离子，降低库伦效率，使循环性能变差，限制了硅作为电极材料的发展。

目前，改进硅材料的方法主要有硅的纳米化、硅的多孔化、制备硅的氧化物以及硅碳复合材料。硅纳米材料主要有硅纳米颗粒[3]、硅纳米管[4]、硅纳米线[5]，纳米化可以降低硅膨胀收缩时的应力，抵抗颗粒粉化能力大幅度增加；硅的多孔化[6-8]通过降低材料的内部应力，可以缓解体积效应带来的物理破坏；制备硅的氧化物[9-11]可以使材料的体积变化降低至160%；硅碳复合[12-19]可以增加材料的导电性，并抑制硅的体积变化，同时形成更加致密均匀的SEI膜，这些方法都能显著改善硅材料的循环性能。

多晶硅和单晶硅是太阳能电池常用原料，在制备太阳能电池时，首先要使用线切割制备太阳能电池板，在这个过程中产生硅泥废料。……