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随着锂离子电池在储能领域和新能源汽车领域的应用，现有锂离子电池的能量密度、循环性能和安全性能逐渐难以满足要求。现今锂电池的负极材料主要为能量密度小的石墨类碳材料。在已被应用或者研究的锂电池负极材料中，硅及硅的氧化物负极材料因为具有很高的理论比容量和安全性能，被广泛认为是能够替代石墨类负极材料的下一代锂电池负极材料。但是硅材料在反复充放电过程中会粉末化从而导致材料的失效。 沸石是一种天然或者人工合成的具有分子筛框架结构的材料，其主要成份为硅铝酸盐。高硅沸石是高硅铝比的沸石，本课题中使用的高硅沸石是人工合成的。该高硅沸石的硅氧的摩尔接近比为1:2，是一种含氧框架硅材料。沸石框架之间的孔隙能够缓解活性硅在电化学循环中的体积膨胀。但是沸石具有颗粒大，电导率低，活性硅相对含量低的缺点。因此本课题主要研究内容包括合适粒径沸石的制备，沸石导电性的提高例如热解碳包覆沸石，石墨烯包覆沸石，以及沸石活性硅含量的提高等。 沸石合成采用水热法，以四丙基氢氧化铵（TPAOH）为模板剂。控制合成温度与合成时间分别为100℃，20h时，合成的沸石颗粒纯度最高，粒径在200~300nm之间。该沸石颗粒在100mA/g电流密度下，首次放电比容量为115.2mAh/g，循环20次后的放电比容量为81mAh/g，库伦效率为98.6％。 为了提高导电性，将沸石包碳。分别采用酚醛树脂、葡萄糖为热解碳源，获得团块状和球状的碳包覆沸颗粒。碳包覆沸石复合物中，沸石/酚醛树脂质量比为2:1时复合物性能较优，初次放电比容量达到665.8mAh/g，库伦效率为57.5%，循环20次后的放电比容量维持在163.5mAh/g，库伦效率为99%。采用镁热还原提高活性硅相对含量后，葡萄糖浓度为5mg/mL时的前驱体制备得到的球状碳包覆中空硅壳的复合物，首次放电比容量达到896mAh/g，首次库伦效率为51%，循环50次后放电比容量维持在239.4mAh/g，库伦效率为99.2%，镁热还原一定程度上提高了复合物的性能。 采用石墨烯为导电网络包覆沸石时，采用还原气氛煅烧法制备的沸石/石墨烯复合物，沸石颗粒完全分散在石墨烯片层之间，形貌和性能要高于采用溶剂热还原法制备的复合物。采用还原气氛煅烧法制备复合物时，沸石/石墨烯质量比为1:1时的样品，初次放电比容量上升到830.5mAh/g，循环50次后，放电比容量维持在363.9mAh/g，库伦效率为99.4%，循环性能和比容量要优于包碳沸石和纯沸石。镁热还原后，沸石/石墨烯质量比为5:1时，初次放电比容量达到3442.6mAh/g，充电比容量达到2350.2mAh/g，库伦效率为68.3%，循环50次后的放电比容量维持在432.6mAh/g，库伦效率为97.3%，对比镁热还原之前性能提高。