第一章 文献综述 1.1 论文研究的目的意义 锂离子电池具有能量密度大、循环寿命长、输出电压高、无记忆效应和绿色环保等优点，有着极好的应用前景。

但在目前商业化的锂离子电池中，石墨类负极材料的能量密度（372 m#183;Ah/g）已经远远达不到发展所需，开发新的高能量密度的负极材料已经迫在眉睫。

硅因其超高的理论比容量(4200m#183;Ah/g)、低的嵌锂电位(小于0.5 V)和元素含量丰富等优点从众多材料中脱颖而出。

然而，硅基材料也存在着许多缺点，如在硅锂合金化过程中伴随着巨大的体积效应，体积膨胀率大于300%；同时使活性材料粉化、脱落导致电极内电接触失效；SEI膜重复生成，使电解液中的Li离子被不断的消耗，导致硅基负极电池充放电效率低下，循环性能迅速衰减[1]。

近些年来研究者们通过制备Si的纳米材料、Si基复合材料和Si的氧化物(SiOx)等方法来降低Si在循环充放电过程中的体积变化[2]。

遗憾的是，硅基材料在锂离子电池中的实际应用尚未实现。

与硅相比，SiO具有硅与氧化物混合相的结构，这种结构使SiO在嵌锂过程中体积膨胀较小，活性材料粉化、脱落减缓，SEI膜重复生成变慢，锂离子不可逆消耗减少，循环稳定性更好。

另外，由于SiO价格比较低廉，SiO被认为是有望替代石墨负极的材料之一。

但是，SiO仍然存在在完全嵌锂状态下还有近200%的体积膨胀、首次效率低、导电性差等缺点，从而易导致储锂容量的快速衰减。

为了缓解其脱嵌锂过程中的体积变化，常用的方法是减小颗粒尺寸和引入碳相[3]。