高容量硅基负极材料及其厚膜成型技术和性能

为了缓解硅基负极材料的体积膨胀并改善其电化学性能，以Mg、SiO和石墨为原料，成功制备出一种多相Si-MgO-G复合材料。探讨了不同高能球磨工艺对Mg和SiO反应程度的影响及厚膜成型技术的应用。结果表明，当高能球磨（1+5）h后，Mg和SiO原位反应生成Si-MgO产物，将反应产物与石墨混磨制备成多相Si-MgO-G复合材料。用XRD、SEM 和TEM等手段对制得材料的结构、形貌和成分进行分析，证实了复合材料是由Si、MgO和石墨组成，其中Si(220)//MgO(200)之间存在晶面共格关系。用CV和EIS等对捏合开炼厚膜技术制得负极极片进行电化学性能分析，结果表明，捏合开炼工艺制备的厚膜极片的厚度、载量和面积比容量分别约为薄膜极片的7.4倍、6.0倍和6.2倍。采用简单、绿色和可规模化生产的厚电极制备技术，可提高锂离子电池的面积比容量。