【摘 要】
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Si、Ge、Sn等第IV主族元素作为锂离子电池负极具有很高的容量,但在充放电过程中体积变化大,从而导致其循环性能很差,通过碳包覆可有效改善其循环性能.针对碳包覆复合纳米
【机 构】
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北京大学化学与分子工程学院,北京,100871
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Si、Ge、Sn等第IV主族元素作为锂离子电池负极具有很高的容量,但在充放电过程中体积变化大,从而导致其循环性能很差,通过碳包覆可有效改善其循环性能.针对碳包覆复合纳米结构的有效制备以及组分和尺寸的调控,我们研制了双等离子体反应器(Fig.1),反应器由磁控溅射和感应耦合等离子体(ICP)两个等离子体区域构成,通过磁控溅射产生金属纳米颗粒,在ICP区域通入CH4,分解产生的碳均匀包覆在通过ICP区域的金属纳米颗粒表面.通过该方法我们成功制备了碳包覆的Si、Ge、Sn复合纳米结构,复合结构体现出很高的可逆容量及循环稳定性.相比传统化学方法,双等离子体法可以实现碳包覆纳米结构的一步法制备,同时通过控制CH4含量以及两个等离子体源的功率,可以实现对复合结构的组分以及尺寸的精确调控,为研究结构参数对电化学性能的影响提供了有利条件,结果表明高容量组分的尺寸对于负极材料的循环性能有重要影响,为碳包覆负极材料的结构设计提供了重要的依据.
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