【摘 要】
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Si具有嵌锂电位低、理论储锂比容量高等优点,储量丰富,是具有研究价值的锂离子电池负极材料。光伏产业的硅废料,纯度高,经过简单的工序回收可得到为亚微米级别的硅粉,具备应用于锂离子电池负极的潜在价值。本文以实现光伏产业回收的含水硅废料在LIBs负极的应用为研究目标,研究了热解碳对硅基复合材料电化学储锂特性的影响。主要工作如下:（1）以多种高性价比有机碳、晶硅切割的硅废料为原料,制备硅/碳二元复合材料,
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Si具有嵌锂电位低、理论储锂比容量高等优点,储量丰富,是具有研究价值的锂离子电池负极材料。光伏产业的硅废料,纯度高,经过简单的工序回收可得到为亚微米级别的硅粉,具备应用于锂离子电池负极的潜在价值。本文以实现光伏产业回收的含水硅废料在LIBs负极的应用为研究目标,研究了热解碳对硅基复合材料电化学储锂特性的影响。主要工作如下:（1）以多种高性价比有机碳、晶硅切割的硅废料为原料,制备硅/碳二元复合材料,通过SEM、XRD、充放电循环等测试,比较分析了碳源种类对硅复合的效果以及碳含量对负极电化学性能的影响,筛选出具有高稳定性的碳源。结果表明,在四种碳源中,壳聚糖作为碳源与硅复合（c@Si）的效果较优,复合物中的碳含量更高。与Si负极相比,硅/碳负极比容量的稳定性得到明显提高,经过100圈循环后,衰减率可从95%降至25%;多次复合工艺可提高硅/碳复合材料中碳的含量、改善负极的电化学特性,二次复合得到的c2@Si负极容量比一次复合得到的c@Si负极提高125%,衰减从25%进一步降低至～7%。（2）以壳聚糖作为碳源,通过水热法制备了硅/碳/石墨三元复合材料,系统研究了材料的形貌、结构、成分对负极电化学性能的影响。结果表明,硅与石墨颗粒经碳联结复合后,制备的SCG0.8复合负极性能最佳,在100mAg-1的电流密度下,比容量稳定在716mAhg-1,与二元复合负极相比提高了3.5倍。SCG0.8复合负极经100圈后维持了较好的稳定性（库伦效率98.46%）;同时具有优良的倍率性能,SCG0.8复合负极在1000mAg-1的大电流密度下的比容量为487mAhg-1,高出本实验中的石墨负极90%以上。
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