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近年来,新型移动设备、人工智能设备等的高速发展对锂离子电池技术提出了更高的要求,而负极材料作为锂离子电池的重要组成部分,在很大程度上决定了锂离子电池的容量与循环性能。硅,因其比容量高、成本低廉、环境友好等优势而受到关注,成为有望替代石墨的新型负极材料。但硅材料严重的体积效应、较差的导电性限制了其实际应用和持续发展。本文首次尝试引入钛-铌氧化物,通过制备以硅为增强体,钛-铌氧化物为基体材料的硅/钛-铌氧化物复合材料,在硅颗粒周围构建起应力缓冲层与离子交换层,以缓冲硅在充放电过程中的体积效应,改善硅颗粒的电接触。本文研究了球磨法和高温-固相法制备硅/钛-铌氧化物复合材料的制备工艺及其电化学性能,并对高温-固相法的制备工艺提出了优化方案。通过对球磨法制备硅/钛-铌氧化物复合材料的时长条件、混料转速条件、硅掺入量条件的研究,确定了最优制备工艺为:60wt%硅掺入量条件下,200r/min5h球磨湿法混料制备反应前驱体,反应前驱体经8h烘干后进行450r/min 30h固相球磨。由此得到的硅/钛-铌氧化物复合材料作为锂离子电池负极材料的首次放电比容量为1367mAh/g,经过50个循环后放电比容量稳定在85mAh/g左右。通过对高温-固相法制备硅/钛-铌氧化物复合材料的温度条件、时长条件、硅掺入量条件的研究,确定了最优制备工艺为:60wt%硅掺入量条件下,1000℃C保温2h热处理。得到的硅/钛-铌氧化物复合材料作为锂离子电池负极材料的首次放电比容量为1447.8mAh/g,经过50个循环后放电比容量稳定在220mAh/g左右。对比两种方案发现,高温-固相法制得的硅/钛-铌氧化物复合材料作为锂离子电池负极材料具有更好的循环性能。本文针对该方案进行了进一步优化:用球磨湿法混料取代磁力搅拌混料,用羧甲基纤维素钠(CMC)水性粘结剂取代聚偏氟乙烯(PVDF)粘结剂。优化后得到电池的首次放电比容量为1258mAh/g,经50个循环后放电比容量稳定在390mAh/g左右,比当前商业化应用的石墨类负极材料的理论比容量(372mAh/g)还要高出100%。因此制备硅作为增强体,钛-铌氧化物作为基体材料的硅/钛-铌氧化物复合材料具有重要的意义及广阔的发展空间。