吴 昊,宋远强,2∗,李亚利,赵 奇

（1.常州大学材料科学与工程学院,江苏 常州 213100; 2.浙江清华柔性电子技术研究院,浙江 嘉兴 314001）

近年来,手机、电子服装、可穿戴电子产品和医疗设备等的需求,加速了柔性电子设备的研发进程[1-2]。

硅基负极材料被认为是取代传统石墨负极材料较为理想的选择,也是制备柔性电极的理想活性材料。硅的理论比容量为4 200 mAh/g,高于石墨,在地壳中的含量丰富,潜在成本很低,对环境友好且无毒[3-4]。硅作为负极材料存在的问题有:首先,硅的锂化伴随着巨大的体积膨胀（约360%）,并产生巨大的应力,导致电极粉化,引起容量急剧衰减,还会造成活性物质从传统金属集流体上脱落,破坏电极结构,导致电池失效;其次,硅作为半导体,导电性能需要进一步提升[5]。碳纳米管（CNT）是作为柔性集流体的理想材料,导电性好、力学性能优异、网络结构多孔,可以弥补硅负极材料的缺陷。将硅与CNT复合,是制备柔性电极的一个可行方向。

本文作者利用CNT和纳米硅（NSi）的优势,采用浮动催化化学气相沉积（FCCVD）法,在制备连续CNT薄膜（CNTf）的工艺基础上掺入纳米硅粉,制备CNTf与纳米硅相复合的柔性电极材料NSi-CNTf,分析并探讨产物的形貌特征和电化学性能。

1 实验

1.1 实验材料

实验主要材料:乙醇（上海产,AR）、二茂铁（上海产,AR）、噻吩（上海产,AR）、纳米硅颗粒（30～50 nm,上海产）、丙酮（上海产,AR）、电解液1 mol/L LiPF6/EC+EMC+DMC（体积比 1∶1∶1,张家港产）、Celgard 2325膜（美国产）和金属锂片（天津产,≥99.9%）等。

1.2 硅-碳纳米管复合膜的制备

FCCVD法制备CNT连续膜的工艺是在文献[6]反应条件的基础上优化得到的。……