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摘要
调控硅碳颗粒的表面形貌和孔隙结构，可以进一步优化锂离子电池负极性能，对开发下一代高比能锂离子动力电池具有重要意义。本工作以光伏工业硅废料为硅源，壳聚糖和酚醛树脂为碳源，以及氯化钙为形貌调控剂，采用喷雾干燥、液相包裹和低温热解法构造了表面凹陷的硅碳颗粒。利用热重分析仪（TGA）、扫描电子显微技术（SEM）和电化学技术等表征测试手段，对比分析了颗粒凹陷程度对负极电化学性能的影响。结果表明，具有较大孔容和表面凹陷结构的非球形颗粒制备的电极中，颗粒间隙小、接触面积大、导电添加剂填充充分，因此电极具有良好的导电能力和离子传输能力，有利于电池循环稳定性。表面凹陷颗粒制备的负极循环400圈后放电比容量保持在680 mAh/g左右。电极的倍率测试结果表明，当电流密度从0.1 C恢复到1 C时，表面凹陷颗粒电极的放电比容量最高恢复率达到了97.8%，充放电性能稳定有助于推动高振实密度硅基锂离子电池负极的应用。
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