硅纳米线作为锂离子电池负极材料及其碳包覆的研究

摘要

硅纳米线作为一类重要的一维半导体纳米材料,具有很好的应用前景,可以用于锂离子电池、太阳能电池、纳米线传感器以及高性能场效应晶体管、单电子探测器和场发射显示器件等纳米电子器件。本文采用化学气相沉积的方法制备了硅纳米线，并首次对该材料进行了碳包覆。对包碳前后的硅纳米线运用多种手段进行了形貌和结构的表征，并初步研究了其作为锂离子电池负极材料的电化学性能。结果表明，制得硅纳米线的直径大约为90 nm，包碳后材料的结构并未发生明显变化，表面覆盖了一层厚度约为8 nm的碳。材料的充放电容量、首次库伦效率、循环性能、倍率性能均在包碳后得到了明显的改善。