编号：FTJS106960
篇名：Fe2O3改性Si/SiO2复合材料的制备及其电化学性能
作者：马子洋 王帅 曹虎 吴沁宇 马扬洲 宋广生
关键词：锂离子电池 硅基复合材料 材料改性 核壳结构 低成本 功能材料
机构：安徽工业大学材料科学与工程学院
摘要：通过机械球磨法将纳米Fe2O3引入Si/SiO2复合材料(SNSO)中，制了Fe2O3改性的Si/SiO2复合材料(SNSO@Fe2O3)。SNSO是通过用无水乙作为研磨剂对微米Si粉和纳米非晶SiO2(Nano-SiO2)进行砂磨而制备的。通过X、XPS、SEM、TEM对其结构进行了表征，并通过恒电流充放电、循环伏安法和电化学阻抗对其电化学性能评价。结果表明，当Fe2O3的质量分数为8%时，SNSO@Fe2O3表现出规则的球形核壳结构，壳上有一层非晶层，粒径约为2μm(SNSO@8%Fe2O3)。SNSO@8%FeO3表现出优异的循环性能，初始放电容量为2150mA·h/g，初始库仑效率为81.95%在110mA/g的电流密度下，SNSO@8%Fe2O3在100次循环后仍保持986mAh/g的稳定放电比容量，比SNSO高出43.3%。SNSO@8%Fe2O3稳定的循环性能因于球磨过程中生成的FeSi相和非晶SiOx与Fe2O3原位反应在Si表面形成的约30nm的晶层壳结构，这有效地缓解了Si的体积膨胀。
