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多年來各地的科學家試圖開發(fā)出能夠替代石墨的負極材料,，如近年出現(xiàn)的硅基材料,，錫基材料，以及鈦酸鋰材料,。其中硅基材料自其出現(xiàn)便被人們給予厚望,，純硅材料的理論比容量可達4200mah/g，遠高于石墨材料,。但是硅負極材料也存在著-的缺陷,，其在充放電過程中，體積膨脹可達300%,，這會導致硅材料顆粒的粉化,，造成材料容量損失。
　　為了克服這些缺陷,，科研-進行了-的嘗試,。目前主要的研究方向為納米化和復合化,。其中納米化主要包括：硅納米顆粒,，硅納米線/管，硅薄膜,，3d多孔結構硅等,。硅材料復合化主要研究方向有：硅/金屬型復合，硅/碳型復合以及三元型復合(如硅/無定形碳/石墨三元復合),。
　　這些方法各有優(yōu)缺,，無法通過單獨方法獲得-異的材料，或成本過高無法廣泛應用,。納米化與復合化往往配合使用,，例如硅納米顆粒用無定形碳包覆，形成復合納米材料,。石墨既能吸收充放電過程中硅負極的體積變化,，又能-硅材料的導電性，還能避免硅納米顆粒在充放電循環(huán)過程中發(fā)生團聚,。
在提高硅負極性能的同時,，一種新的硅基材料進入了人們的視野--氧化亞硅。
　　氧化亞硅是一種不穩(wěn)定的硅氧化物,，在空氣中加熱時會形成白色的二氧化硅粉末,。氧化亞硅的容量雖然沒有純硅負極容量高，但si-o鍵的強度是si-si鍵強度的2倍,，且首周反應過程中形成的li2o化合物也對體積膨脹具有緩沖作用,，因此其循環(huán)性能遠比硅-,，因此吸引了眾多研究者的關注。
　　目前韓國和日本材料廠商已經(jīng)推出了商業(yè)化的氧化亞硅復合負極材料,。這些材料一般都進行了碳包覆,，這一方面-了材料的導電性，同時也避免了氧化亞硅材料直接和電解液接觸,，-了材料的循環(huán)性能,。硅基材料-應用仍然面臨眾多考驗，進一步-材料的循環(huán)性能,，并降低生產(chǎn)成本,，廣大科研-和廠商仍然任重而道遠。
　　需要-的是,，盡管硅負極材料經(jīng)過了如此多的改進,，但是目前仍需與石墨材料配合使用，因此在未來相當長的時間內(nèi),，仍將是石墨材料占--,，硅基負極材料--。
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