1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1.1 锂离子电池（lib）的概述

锂电池已经广泛应用于军事以及小型的民用电器中，如手机，电脑，摄像机，照相机等，并且具有很大的发展潜力。它具有比能量高,电池电压高，工作温度范围宽，储存寿命长等优点，相对于其他电池具有较大优势^[1]。目前关于其能量和功率密度，成本，以及循环寿命的研究较多。热点的研究领域之一是找到更高的存储容量的阳极（负极）材料的储能元件，以取代石墨。由于硅元素拥有同类元素中的最高理论能量密度^[2]，便宜，且易于处理的，因而它是一个有吸引力的备选材料和调查的重点。本课题的所研究的就是将硅-石墨烯材料应用于锂电池中。

锂离子电池的电池性能一般通过以下几个方面来评价：（1）容量 （2）放电特性和内阻 （3）贮存性能（4）循环寿命 （5）内压和耐过充电性能。为了提高电池的性能，对电池的各部分也提出了相应的要求。其中，对于正极来说，应符合[1]：(1) 相对锂的电极电位高，材料组成不随电位变化，粒子导电率和电子导电率高，有利于降低电池内阻（2）锂离子嵌入脱嵌可逆性好，伴随反应的体积变化小，锂离子扩散速度快，以便获得良好的循环特性和大电流特性。（3）与有机电解质和粘结剂接触性能好，热稳性好，有利于延长电池寿命和提高安全性能。

而对负极而言，应符合：（1）：锂贮存量高，（2）：锂在碳中的嵌入脱嵌反应快，即锂离子在固相的扩散系数大，在电极－电解液界面的移动阻抗小。（3）：锂离子在电极材料中的存在状态稳定。（4）：在电池的充放电循环中，碳负极材料体积变化小。（5）电子导电性高。（6）碳材料在电解液中不溶解。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

镁粉的熔点是大约650度，在此温度下镁粉可以变成镁蒸气。从而大量的镁蒸气存在可以把固相的二氧化硅还原为硅。反应方程式如式（1-3）：

（1）

（2）

（3）

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