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硅基材料具有较高的理论比容量4200 mAh/g,但是在充放电过程中材料的体积变化太大,导致材料的寿命较短和首次效率较低。氧化钛拥有良好的循环稳定性,因为该材料在充放电过程中体积变化不明显,因此也被称作是“零应变”材料,但是其材料的导电性较差和理论比容量较低。本文基于优势互补原理设计了一种新型锂离子电池复合负极材料SiO_x-TiO_y-CNT,其中SiO_x的引入提高了材料整体的比容量,TiO_y的引入能够在充放电过程中很好地缓冲SiO_x材料带来的体积变化,增加材料的寿命和循环稳定性,而CNT作为材料的支架,在材料内部形成一个导电性良好的网络,增加了材料的导电性。其中SiO_x-TiO_y是以Si-O-Ti键连接,形成一个分布均匀的聚合物材料。本文采用了操作简易的溶剂热合成法来制备SiO_x-TiO_y-CNT复合材料。其中对比SiO_x-CNT、TiO_y-CNT与SiO_x-TiO_y-CNT材料的性能;探究了SiO_x-TiO_y-CNT材料中不同的CNT含量对材料的影响;煅烧温度对SiO_x-TiO_y-CNT材料性能的影响;更换Si源对SiO_x-TiO_y-CNT材料性能的影响。(1)通过对比SiO_x-CNT、TiO_y-CNT与SiO_x-TiO_y-CNT材料的性能,可以得出SiO_x与TiO_y在SiO_x-TiO_y-CNT材料中分别起到了良好的作用。SiO_x-TiO_y-CNT材料在SiO_x-CNT和TiO_y-CNT材料的基础上电化学性能有了明显的提高,在100 mA/g的充放电电流密度下能够发挥出270 mAh/g的比容量,且能够稳定循环200多次,倍率性能也是最佳的,在3000 mA/g与4000 mA/g的充放电电流密度下还能保持170 mAh/g与154 mAh/g的比容量。(2)通过调节SiO_x-TiO_y-CNT材料中不同的CNT含量来探究CNT对SiO_x-TiO_y-CNT材料的影响。分别测试了CNT含量为0、15 wt%和25 wt%三种材料,其中CNT含量为0时,材料的导电性不佳,导致材料的循环稳定性不好、比容量衰减严重和倍率性能较差。在CNT含量为25 wt%时,导致材料中活性物质SiO_x-TiO_y的占比太低,从而材料的电化学性能也下降。15 wt%的CNT含量能够使材料的导电性增加,在材料内部形成一个导电性能良好的网络。(3)不同的煅烧温度对材料的性能有重要影响,随着煅烧温度的升高,材料由非晶体聚合物材料转变为晶体材料,且晶体伴随着煅烧温度的升高逐渐长大。非晶体材料的导锂离子性能明显高于晶体材料的导锂离子性能。在煅烧温度升高到500℃时,在其充放电曲线上就有平台出现,从而降低材料的能量密度。(4)在使用不同的硅源合成SiO_x-TiO_y-CNT材料时,发现使用四丙氧基硅烷合成的SiO_x-TiO_y-CNT材料具有最佳的电化学性能。