多孔硅納米材料具有巨大的比表面積,可調(diào)控的物理化學性質(zhì),在藥物治療、傳感、能源儲存與轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域擁有巨大的應用前景。尤其在高能量密度鋰離子電池領(lǐng)域,多孔硅由于其豐富的孔道結(jié)構(gòu)能有效釋放充放電過程中硅體積變化帶來的巨大應力以及大大地縮短鋰離子傳輸距離,而引起了人們的廣泛研究興趣。但是,開發(fā)簡便快速的方法來合成結(jié)構(gòu)可調(diào)變的多孔硅納米材料仍是當前研究的挑戰(zhàn)。近年來,一些用來合成多孔硅納米材料的方法已有報道。我們基于本課題組最近的研究進展和近年來相關(guān)文獻,比較詳細綜述了近年來多孔硅納米材料的制備方法以及重點關(guān)注其在高能鋰電池領(lǐng)域的應用。最后,對多孔硅納米材料的未來發(fā)展方向做了進一步的展望。 

【文章來源】：無機化學學報. 2020,36(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

通過電化學(a～f)[24]和化學刻蝕法(g～i)[25]制備得到三維多孔硅的表征及示意圖

硅合金、脫合金硅以及3D多孔硅的XRD圖;(b)硅合金、(c)脫合金硅以及(d)3D多孔硅的低倍掃描電鏡(SEM)圖;(e)硅合金、脫合金硅以及3D多孔硅的光學照片;(f～h)3種形態(tài)硅的高倍SEM圖[26];(i)硅合金、(j)脫合金硅以及(k)3D多孔硅的示意圖;(l)硅合金、脫合金硅以及3D多孔硅負極鋰電池的循環(huán)穩(wěn)定性測試[27]

AMPSi的合成方法的設(shè)計及示意圖;(a)AMPSi和AMPSi@C材料的合成示意圖;(b)AMPSi的SEM圖(標尺為20 cm);(c)AMPSi的鋰化/脫硫過程示意圖(在循環(huán)過程中呈現(xiàn)向內(nèi)的體積膨脹和穩(wěn)定的硅骨架);(d)0.5C倍率(1C=160 mA·g-1)下AMPSi@C負極和Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2正極全電池的充電循環(huán)(插圖為庫倫效率)[51]


本文編號：3083397