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续航里程长和充电时间短的高性能可充电电池对于新能源汽车行业的高速发展有着重要意义。硅基材料的理论容量极高,可以极大地满足新能源汽车行业的发展需求。本课题以AHFS和AF为氟源,分别采用直接加入和浸渍的手段并结合超临界干燥的方法,成功的制备了AHFS-SiO2/GO和AF-SiO2/GO两种F掺杂的硅基复合材料前驱体,再将前驱体与镁粉混合还原材料中的SiO2制得AHFS-Si/SiO2/rGO和AF-Si/SiO2/rGO 复合材料。通过EDS分析显示AHFS-Si/SiO2/rGO和AF-Si/SiO2/rGO复合材料中各元素分布均匀,并成功的引入了氟元素,且这些氟元素在复合材料中的分布是均匀的。扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对材料的分析结果表明,AHFS-Si/SiO2/rGO和AF-Si/SiO2/rGO材料均呈现颗粒与片状相互堆叠,这保留了气凝胶前驱体的多孔网络结构,颗粒的平均粒径在30nm左右。两复合材料均呈现出典型的硅与二氧化硅材料的晶体特征,AHFS-Si/SiO2/rGO复合材料的Si特征峰有一定的小角度偏移,F元素的引入没有改变复合材料的晶型。材料中SiO2随着镁热还原温度的升高还原程度增加,材料中仍然有未完全反应的SiO2存在,AF作为氟源时制备的前驱体不经过水洗处理,会在镁热还原时,发生AF与镁粉的反应产生副产物氟化镁。采用氮气吸脱附测试对AHFS-Si/SiO2/rGO和AF-Si/SiO2/rGO复合材料的比表面积及孔径进行了分析,分析结果显示,AHFS-Si/SiO2/rGO复合材料的比表面积随着AHFS含量的增加有所下降,而不同镁热温度还原的AHFS-Si/SiO2/rGO和AF-Si/SiO2/rGO复合材料,比表面积均随着温度的上升而下降。两复合材料均保留了前驱体的多孔网络结构,主要以介孔为主,孔径主要分布在2-50nm之间。将AHFS-Si/SiO2/rGO和AF-Si/SiO2/rGO复合材料作为锂离子电池负极材料进行了电化学性能的测试。结果显示,适当的F掺杂可以增强锂离子的传输,提高复合材料的导电性能。AHFS-Si/SiO2/rGO表现出了优异的倍率性能和循环性能。800℃的样品具有最高的首圈充放电容量和首圈库伦效率,分别为1226 mAh·g-1、2209 mAh·g-1和55%。720℃样品具有更优秀的循环稳定性,在100圈循环后,可逆容量为778 mAh·g-1,为初始容量的95%。此外,800℃样品,在2 A·g-1电流密度下,比容量仍有374 mAh·g-1,在大电流冲击后,容量仍可恢复到初始的85%以上,AF-Si/SiO2/rGO复合材料也表现出同样优异的电化学性能,在0.2A·g-1电流密度下,首圈的充电比容量高达1296 mAh·g-1,库伦效率为62%,第50圈循环结束,可逆容量保持在606 mAh·g-1。而2A·g-1下的比容量为374 mAh·g-1。良好的电化学性能归功于适量的氟掺杂、适当的Si和SiO2比以及稳定的多孔网络结构三者之间的协同作用。