本文選題：納米硅顆粒 + 火花放電��； 參考：《南京航空航天大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：納米硅材料在陶瓷、光學(xué)、微電子等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。納米硅顆粒的制備包括化學(xué)和物理兩種方法�；瘜W(xué)制備方法(如化學(xué)氣相沉積法等)普遍存在反應(yīng)條件苛刻、工藝路線復(fù)雜、可控性差和產(chǎn)量低的缺點(diǎn),而物理方法(如球磨法等)尚不能滿足高效、低成本制備納米硅的應(yīng)用需求。本論文從半導(dǎo)體復(fù)合加工手段入手,以重?fù)诫sP型單晶硅為原料,采用火花放電法預(yù)制備微米/亞微米硅材料,然后采用高能球磨法制備納米硅材料,實(shí)現(xiàn)了一種高質(zhì)高效、自上而下的納米硅制備技術(shù)路線,并在此基礎(chǔ)上,開展了相關(guān)電化學(xué)性能測試,具體過程如下:1、以重?fù)诫sP型單晶硅(0.01Ω·cm)為工件,銅管為工具電極,采用火花放電法制備出微米/亞微米硅顆粒,粒徑(D50)在1.45μm左右;進(jìn)而通過高能球磨法,選用0.1mm氧化鋯磨球,制備出粒徑(D50)在88nm左右的納米硅顆粒,尺寸分布均勻。2、為驗(yàn)證納米化對(duì)硅材料在脫/嵌鋰過程中體積效應(yīng)的改善,針對(duì)上述制備的微米/亞微米和納米硅材料,開展了電化學(xué)性能測試,結(jié)果如下:微米/亞微米硅材料首次放電比容量較高,超過4000 mAh/g,但經(jīng)過65次循環(huán),電極的放電比容量僅剩300 mAh/g,容量保持率不足8%;納米硅材料首次放電比容量為2717.3 mAh/g,經(jīng)過65次循環(huán),電極的放電比容量仍保持有1458.6mAh/g,容量保持率高達(dá)66.84%。
[Abstract]:Nano-silicon materials are widely used in ceramics, optics, microelectronics and other fields. The preparation of nanocrystalline silicon particles includes chemical and physical methods. Chemical preparation methods (such as chemical vapor deposition) generally have the disadvantages of harsh reaction conditions, complex process routes, poor controllability and low yield, while physical methods (such as ball milling) can not meet the high efficiency. Application requirements for low cost preparation of nano-silicon. In this paper, starting with the semiconductor composite processing method, the micron / submicron silicon was prepared by spark discharge method with heavily doped P type monocrystalline silicon as raw material, and then nano-silicon material was prepared by high energy ball milling method, which realized a high quality and high efficiency. On the basis of the top-down preparation technology of nanocrystalline silicon, relevant electrochemical performance tests have been carried out. The specific process is as follows: 1, with heavily doped P-type monocrystalline silicon (0.01 惟 cm) as workpiece and copper tube as tool electrode. The micrometer / submicron silicon particles were prepared by spark discharge method, the diameter of which was about 1.45 渭 m, and then, by high-energy ball milling, 0.1mm zirconia grinding ball was used to prepare nano-silicon particles about 88nm. In order to verify the improvement of volume effect of nanocrystalline silicon in the process of lithium removal and intercalation, electrochemical performance tests were carried out for the micrometer / submicron and nanometer silicon materials. The results are as follows: the first discharge specific capacity of micron / submicron silicon is high, exceeding 4000 mAh/ g, but after 65 cycles, The discharge specific capacity of the electrode is only 300mAh/ g and the capacity retention rate is less than 80.The discharge specific capacity of the nanocrystalline silicon material is 2717.3 mAh/ g for the first time. After 65 cycles, the discharge specific capacity of the electrode remains at 1458.6 mAhs / g, and the capacity retention rate is as high as 66.84g.
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ127.2;TB383.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1959315