【摘 要】
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硅碳负极是未来锂离子电池材料发展的重点方向之一，本文针对传统球磨法制备硅碳负极复合不均匀、界面融合差等问题，提出了一种超临界二氧化碳(scCO2)流体介质球磨合成Si-Fe-Fe3O4-C复合材料的新方法。研究发现，纳米硅和中间相碳微球（MCMB）在scCO2介质球磨混合过程中，CO2和Fe反应先得到均匀分散的Si-FeCO3-C前驱体，然后FeCO3原位高温固相分解得到Si-Fe-Fe3O4-C
【基金项目】
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国家自然科学基金项目-联合重点（U20A20253）；
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硅碳负极是未来锂离子电池材料发展的重点方向之一，本文针对传统球磨法制备硅碳负极复合不均匀、界面融合差等问题，提出了一种超临界二氧化碳(scCO2)流体介质球磨合成Si-Fe-Fe3O4-C复合材料的新方法。研究发现，纳米硅和中间相碳微球（MCMB）在scCO2介质球磨混合过程中，CO2和Fe反应先得到均匀分散的Si-FeCO3-C前驱体，然后FeCO3原位高温固相分解得到Si-Fe-Fe3O4-C复合材料。同时，在scCO2流体渗透下，MCMB剥离成石墨片，并与纳米硅和Fe-Fe3O4实现较好的界面融合，Fe-Fe3O4的引入显著提升了硅碳负极的储锂容量、循环稳定性和倍率性能，Si-Fe-Fe3O4-C复合材料在0.2 A·g-1下100次循环后可逆容量保持在1065 mA·h·g-1。本方法利用超临界流体渗透性好、扩散能力强等特点，合成工艺简便，容易工业化实施，具有商业化开发潜力。
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