本发明涉及一种非晶态/纳米晶复合结构的纳米硅材料。在锂/
钠离子电池应用中,晶态硅材料首次嵌锂/钠后,形成非晶态区域(硅锂合金)和晶态区域(未嵌锂)复合结构,产生体积膨胀及结构变化;脱锂/钠后,体积收缩导致结构坍塌,即硅颗粒破裂及粉化。为了预先提供足够的嵌锂/钠空间,抑制首次嵌/脱锂/钠的体积变化,本发明提出一种非晶态/纳米晶复合结构及其可控制备方法,即采用火花放电和高能球磨组合工艺,制备具有非晶态/纳米晶复合结构的纳米硅材料,其中,非晶态区域包围纳米晶,纳米晶的晶面取向随机分布,非晶态区域占比范围可控,属各向同性材料。在锂和钠离子电池应用中,该结构可以有效地缓解因嵌/脱锂/钠导致硅材料膨胀/收缩引起的材料破裂和粉化问题,从而提高硅负极的循环性能。
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