近日,中科大钱逸泰院士课题组发展了一种低温(200℃)熔盐体系中还原四氯化硅制备硅纳米材料的方法,将该材料应用于锂离子电池负极材料,展示出优异的电化学性能。
《自然·材料》杂志以“LITHIUM-ION BATTERIES,Simply silicon”为题将该工作作为研究亮点进行了报道(Nature Materials14, 260,2015):“用硅纳米材料作为锂离子电池的负极,引发了发展新的方法合成该材料强烈的兴趣。研究人员在不锈钢反应釜中,在镁和三氯化铝中,200摄氏度还原四氯化硅制备了多晶纳米硅。所得纳米颗粒作为锂离子电池负极材料,在电流密度为1.2A/g时,循环50圈可逆比容量保持在3083mAh/g,并且表现出长循环稳定性。研究人员研究了该体系的反应机理,表明无水三氯化铝首先被金属镁还原生成金属铝,其进一步还原四氯化硅获得硅。制备的硅纳米颗粒的尺寸范围为数十纳米到100纳米,并且这种方法产率高(高于80%),反应条件相对温和。”