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摘要
本工作基于流化床内气固相结构调控实现了流化床化学气相沉积技术批量制备锂离子电池高性能硅氧碳负极材料。针对硅氧碳负极这一类微米级细粉颗粒，颗粒间较强的范德华力使得其存在团聚严重难以流化，进而使得化学气相沉积过程中表面呈现岛状沉积问题，显著影响电化学性能。本工作首先引入颗粒相压力构造颗粒类van der Waals状态方程，基于稳定性分析给出气固相调控相图，指导硅氧碳负极二次颗粒的设计，实现其能够在流化床中充分流化进行化学气相沉积碳包覆。稳定的流动状态在避免团聚的同时能够保证高效传质传热使得氧化硅颗粒表面碳层沉积由岛状生长转变为近层状生长，成功实现了氧化硅表面的均匀碳沉积。通过多种电化学测试表征分析，制备出的硅氧碳负极材料具有良好的循环及倍率性能。该技术目前已实现百公斤级中试生产，未来有望实现百吨级工业放大。
- 出版日期2022
- 单位清华大学
