近来，中国科学院进程工程研讨地点热等离子体制备硅纳米线负极资料上取得新发展，完成每小时公斤级量产，且制备的电池容量和寿数都到达较高规范，与碳资料复合后循环1000次的容量仍有2000mAh/g，为硅碳负极资料的产业化发展供给了新思路。相关研讨结果宣布在ACS Nano上。
现在传统的石墨负极资料，理论比容量只要372mAh/g，无法满意当时对电池高容量、高功能的需求。硅资料因其较高的比容量最有望成为下一代负极资料，但硅在充放电进程存在体积胀大严峻、导电性差等问题，将硅资料纳米化是一个有用的途径，而批量和高效的制备纳米硅就成为完成产业化的重要技能根底，也是当时面对的难题。
进程工程所功用粉体资料团队多年来致力于高频感应热等离子体的物理化学进程研讨和热等离子体设备研发，展开了等离子体制备特种粉体资料及工业化使用研讨。据团队负责人、研讨员袁方利介绍，研讨团队依托自主研发的高频感应热等离子体设备，经过等离子体高温气化成核、可控成长制备了描摹均匀的直径约为50nm的硅纳米球，相关作业相继宣布于J.Mater.Chem.A,2015,3,18136(DOI:10.1039/c5ta04620c)，NanoEnergy,2016,24,111-120(DOI：10.1016/j.nanoen.2016.04.014)。
副研讨员侯果林介绍，在研讨等离子体制备纳米硅时发现，等离子反应器中冷热程度不同，取得的产品具有不同的描摹和结构，研讨团队经过引进热壁反应器，延伸颗粒成长时刻等，成功批量制备了硅纳米线，并进一步对硅纳米线与碳进行拼装，制备了多标准缓冲的碳包覆硅纳米线团。线团中有丰厚的孔隙结构，为硅纳米线在嵌锂进程中的体积胀大供给空间，可以接受必定的外力而确保结构不被损坏，与理论计算结果共同，为安稳的循环功能供给了结构保证。
此次完成高频热等离子体制备纳米硅线每小时超公斤级的量产，为根据纳米硅的硅碳负极资料工业使用供给了根底和辅导。相关作业得到国家自然科学基金和北京市自然科学基金的支撑。
硅-碳纳米线团的组成和表征示意图
来历：中国科学院进程工程研讨所
