湿法球磨对硅基体表面改性及其电化学性能研究

　　

本文通过湿法球磨法，以无水乙醇为球磨介质，制备出以非晶硅纳米颗粒为核，硅氧化物（SiOx）和硅醇（Si-OH）基团为界面层的纳米复合材料.通过改变球磨条件，优化硅负极的电化学性能，同时探究球磨工艺对硅表面成分的影响.实验结果表明，在球磨过程中，纳米硅颗粒表面会原位形成硅氧化物和硅醇基团.在球磨时间为60 h，球料比为20:1，球磨转速为300 rpm，以及以无水乙醇为介质的条件下，球磨所得硅颗粒粒径可保持在50~150 nm内，该纳米复合材料在电池中首圈库伦效率高达90.8 %，有效提高了活性物质的利用率.在200 mA g^-1的电流密度下进行恒电流充放电，该纳米复合材料首次可提供的比容量高达3200.1 mAh g^-1，100次循环后仍然具有1409 mAh g^-1，容量保持率为45.3 %，这远高于一般球磨法制备的亚微米级硅粉.

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