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本文采用球磨法对粗硅进行球磨处理,然后对粗硅进行表面硅烷有机物的改性,以减缓硅材料在电池循环过程中的粉化脱落现象,提高电池材料的循环稳定性。本文的另一个研究内容是用硅烷偶联剂改性后的粗硅与石墨进行复合,以得到电池稳定性好,容量较高的负极材料。然后对不同比例的改性Si O/石墨符合材料进行了研究。本文选用的是价格低廉,易于制备的工业级硅粉(200目)。首先采用球磨的方法对工业级硅粉进行球磨,进行一定程度的细化处理,制备出了粒径在0.5~2μm的样品,其首次充放电比容量分别为2019.71 m Ah/g、3637.34m Ah/g,首次效率为55.53%;循环50次后,可逆容量仅为463.50m Ah/g。然后在球磨的基础上,用γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)对其表面进行改性处理,以减缓硅的粉化现象。改性后的硅首次充放电比容量分别为2768.90 m Ah/g、3647.49 m Ah/g,首次效率为75.91%,50次循环后,可逆容量仍有1450.05 m Ah/g,对比可知,硅烷偶联剂改性可以有效的提升硅的电化学性能。本文将硅烷偶联剂KH570改性后的球磨硅粉分别与两种石墨混合(石墨GHMG和石墨SMG-JCS-1S),制备出改性硅/石墨负极复合材料,研究改性硅质量分别为5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%时复合材料的电化学性能。在这种复合材料中,硅可以满足人们对高容量电池的需求,石墨不仅可以弥补硅材料导电性低的缺点,还能对硅材料巨大的的体积变化起一定的缓冲作用,进而提升负极材料的电池性能。对于改性硅/SMG-JCS-1S复合材料中,当改性硅的含量为25%时,复合材料的循环性能较好,且容量相对较高;首次可逆容量为969.77 m Ah/g,首次效率为88.22%;50次循环后,可逆容量为448.73 m Ah/g。对于改性硅/GHMG复合材料,其电化学性能较好的一组为改性硅含量在15%时的复合材料,首次可逆容量为740.65 m Ah/g,首次效率为82.03%;50次循环后,可逆容量为466.72m Ah/g。对不同比例的改性Si O/SMG-JCS-1S复合材料的性能进行研究,结果表明,与改性硅/SMG-JCS-1S复合材料相比,性能表现更好。当改性Si O含量为15%时,复合材料的首次可逆容量为486.5 m Ah/g