硅纳米带电弧等离子体的合成及其储锂电化学特性

分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2017-04-10 合作期刊: 《材料研究学报》

余洁意 高嵩 董星龙

摘要： 用直流电弧等离子体法在氢气和氦气混合气氛下制备了硅纳米带(Si NRs)，使用透射电子显微镜(TEM)、 原子力显微镜(AFM)、X射线衍射光谱(XRD)、Raman光谱、X光电子能谱(XPS)等手段对Si NRs的形貌、结构及 成分进行了表征。结果表明，这种硅纳米带(Si NRs)是由细小片状结构Si晶体沿一定的晶体学方向堆积而成的 带状纳米结构，以聚结生长机制为主导。Si NRs的宽度约为28 nm、长度大于200 nm、厚度为6.2 nm，比表面积约 为164 m2·g-1。文中深入探讨了Si NRs的形成机制。这种制备Si NRs的方法成本低，可商业化宏量生产，其产率 约为18.6 g·h-1。将此Si NRs作为负极活性物质制备了锂离子电池，并测试其嵌/脱锂电化学性能。这种锂离子电 池的首次放电比电容为2460 mAh·g-1，循环40次后其电容量维持在316 mAh·g-1，表现出较好的储锂电化学活性。

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