【摘 要】
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因硅具有高达4 200 mA?h/g的理论嵌锂容量，成为目前最具有发展前景的锂离子电池负极材料。但是，因硅材料在嵌脱锂过程中存在巨大的体积膨胀（≥300%），制约了其作为锂离子电池负极的商业化应用。通过采用静电纺丝技术和碳源前驱体包覆相结合的方法，经过碳化处理制的C@Si/C硅基复合负极。使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对材料的物相结构和微观形貌进行了表征，采用热重分析实验研究了聚乙烯吡咯烷酮（P
【基金项目】
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宁夏自然科学基金项目（2020AAC03007）；
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因硅具有高达4 200 mA?h/g的理论嵌锂容量，成为目前最具有发展前景的锂离子电池负极材料。但是，因硅材料在嵌脱锂过程中存在巨大的体积膨胀（≥300%），制约了其作为锂离子电池负极的商业化应用。通过采用静电纺丝技术和碳源前驱体包覆相结合的方法，经过碳化处理制的C@Si/C硅基复合负极。使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对材料的物相结构和微观形貌进行了表征，采用热重分析实验研究了聚乙烯吡咯烷酮（PVP）包覆后所得材料质量随温度的变化情况，通过Raman测试考察了碳化后所得硅基负极材料的石墨化程度。对所制备的硅基负极材料进行了恒电流充放电、循环伏安及交流阻抗谱分析。结果表明：经碳包覆后的静电纺丝Si/C纤维相较于未包覆前，电化学性能有了明显提升。在0.1 A/g的电流密度下，首次放电容量可达到1 401.4 mA?h/g，首次Coulombic效率高达70.22%，经100圈循环后容量仍保持在582.6 mA?h/g，倍率测试结果表明，经过1.0 A/g的大电流密度测试后，在0.1 A/g的电流密度下，仍具有622.2 mA?h/g的可逆容量。
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