納米硅粉在鋰電池中做負極材料的應用
作用原理
由于納米硅對與鋰電池的高吸收率，將納米硅用于鋰電池可以大幅度提高鋰電池的容量（理論可以達到4000mA/h)。以納米硅粉和石墨為原料,替代納米碳粉，作為鋰電池負極材料，利用機械球磨的方法制備了硅/石墨復合物, 采用XRD、SEM以及電化學測試等手段對材料進行了結構表征和性能測試.通過球磨不同質量比的硅和石墨, 并對相應的復合物進行充放電測試, 尋找到了硅和石墨的最佳比例, 其值為1∶9。組成Si-C復合材料，可以有效的降低由于硅吸收鋰離子時的膨脹，同時可以加大與電解液的親和力，易與分散，提高循環性能。用納米硅粉做成納米硅線用在充電鋰電池負極材料里，或者在納米硅粉表面包覆石墨用做充電鋰電池負極材料，可以提高了充電鋰電池3倍以上的電容量和充放電循環次數。實驗結果表明, 所得材料既具備高于純納米硅的循環性能, 又具有比石墨高的可逆容量，同時大幅度提高鋰電池容量。
當硅與石墨的質量比為4:6時，容量衰減較快,25次循環后容量為200mA.h/g,故復合物中硅的含量不能太大.如果硅的含量較大，導致石墨不能很好地將硅分散開，納米硅之間接觸的機會增多，發生團聚，庫侖效率和循環性能就會隨之下降.硅和石墨質量比為3:7時，復合物25次循環后的可逆容量雖然大于硅與石墨質量比為4:6（約240mA.h/g）時的可逆容量，但從曲線上看出，衰減還是很快.可見硅與石墨質量比為1:9和2:8時，循環性能較好，而1:9時為最好.由于納米硅的價格又遠高于石墨，故如應用于生產實踐，硅和石墨比為1:9更為經濟.與純石墨比較，質量比1:9的復合物首次可逆容量大大提高，是石墨的兩倍多.循環性能也較好,30次循環后達到310mA.h/g.
硅及含硅材料作為鋰離子電池負極材料具有很高的比容量，硅的理論容量為4200mA.h/g，機械球磨法制備的石墨/納米硅復合物被用作鋰離子電池負極材料.該復合材料體現了硅儲鋰量高及石墨循環性能良好、體積效應小的特點.實驗結果得出最佳的硅/石墨質量比為1:9 .電化學性能測試表明復合材料循環性能相對純硅電極有很大改善且具有高于石墨的可逆容量，有望代替石墨成為新一代鋰離子電池負極材料。
產品簡介
本產品純度高、分散性能好、粒徑小、分布均勻，比表面積大、高表面活性，松裝密度低，該產品具有無毒、無味、活性好等特點。納米硅粉是新一代光電半導體材料，具有較寬的間隙能。
主要用途：
1、用納米硅粉做成納米硅線用在充電鋰電池負極材料里，或者在納米硅粉表面包覆石墨用做充電鋰電池負極材料，提高了充電鋰電池3倍以上的電容量和充放電循環次數。
2、納米硅粉用在耐高溫涂層和耐火材料里。
3、納米硅粉與金剛石高壓下混合形成碳化硅---金剛石復合材料，用做切削刀具！
