【摘 要】
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锂离子电池已广泛应用于各种便携式电子设备及新能源汽车等领域,但随着电子设备的不断更新换代及电动汽车的快速发展,理论比容量较低的传统石墨负极（372 mAh/g）已无法满足社会的需求。基于此,本工作设计并制备了一种Zn基金属有机物框架（ZIF-8）衍生的三维网络状硅碳（Si@NC）复合材料用于锂离子电池性能研究。首先对纳米硅表面进行化学改性,然后在改性的硅表面原位生长ZIF-8小颗粒（Si@ZIF-
【机 构】
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武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室
【基金项目】
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国家重点研发计划（2016YFA0202602,2021YFE0115800）； 国家自然科学基金（U20A20122,52103285）； 111引智计划（B20002）； 湖北省自然科学基金（2020CFB416）； 中央高校专项基金（WUT:
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锂离子电池已广泛应用于各种便携式电子设备及新能源汽车等领域,但随着电子设备的不断更新换代及电动汽车的快速发展,理论比容量较低的传统石墨负极（372 mAh/g）已无法满足社会的需求。基于此,本工作设计并制备了一种Zn基金属有机物框架（ZIF-8）衍生的三维网络状硅碳（Si@NC）复合材料用于锂离子电池性能研究。首先对纳米硅表面进行化学改性,然后在改性的硅表面原位生长ZIF-8小颗粒（Si@ZIF-8）,最后对Si@ZIF-8碳化得到Si@NC复合材料。研究表明,Si@NC复合材料的三维网络状多孔结构既可以很好地限制硅的体积膨胀,又能极大地提升材料的电导率,展现出稳定的循环性能和良好的倍率性能,在5 A/g的大电流下能保持760 mAh/g的放电比容量。与商业三元正极材料组装的全电池也表现出较好的性能,在0.4C （1C=160 mA/g）下循环50圈依然可以保持60.4%的比容量。这些研究结果说明该Si@NC复合材料具有较好的应用前景。
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