本发明涉及一种非晶态/纳米晶复合结构的纳米硅材料。在
锂/
钠离子电池应用中，晶态硅材料首次嵌锂/钠后，形成非晶态区域（硅锂合金）和晶态区域（未嵌锂）复合结构，产生体积膨胀及结构变化；脱锂/钠后，体积收缩导致结构坍塌，即硅颗粒破裂及粉化。为了预先提供足够的嵌锂/钠空间，抑制首次嵌/脱锂/钠的体积变化，本发明提出一种非晶态/纳米晶复合结构及其可控制备方法，即采用火花放电和高能球磨组合工艺，制备具有非晶态/纳米晶复合结构的纳米硅材料，其中，非晶态区域包围纳米晶，纳米晶的晶面取向随机分布，非晶态区域占比范围可控，属各向同性材料。在锂和钠离子电池应用中，该结构可以有效地缓解因嵌/脱锂/钠导致硅材料膨胀/收缩引起的材料破裂和粉化问题，从而提高硅负极的循环性能。
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来源：北方有色网
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