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近年来在全社会对环保高度关注下,新能源汽车行业与新能源电站储能快速发展,对于锂离子电池的容量密度、快充以及安全性等要求进一步提高。目前应用最成熟的石墨负极材料的实际容量已逼近理论极限值,而硅负极材料因超十倍于石墨的高理论容量、高嵌锂电位不易析锂、高自然丰度等显著优点受到了广泛关注,被认为是最可能的下一代锂离子电池负极材料。但硅的高嵌锂容量伴随的电化学反应中巨大的体积变化效应,以及硅作为半导体所具有的较差的导电性,严重限制了硅负极材料的电化学性能,也是硅负极材料走向商业化的主要阻碍。过去关于硅负极材料的许多改善研究中涉及到复杂的合成手段与高昂的原料成本,本文从更适合产业化的低成本角度出发,采用光伏碎硅片球磨制备的亚微米级硅颗粒作为原料,探究了无电化学沉积法铜修饰的工艺得到了电阻更低铜修饰的Si/Cu颗粒,并进一步探究了快速热处理的不同工艺参数制备了复合结构的Si/Cu3Si/Cu颗粒,并验证对电化学性能的改善。本文主要研究结果总结如下:(1)无电化学沉积中,CuSO4+HF的沉积液体系能够达到较好的沉积效果。以产物电性能与沉积均匀性为判断依据,沉积液体系中CuSO4浓度与沉积转速参数均存在一个平衡值使沉积效果达到最佳,当沉积液CuSO4浓度为10 mM,搅拌转速为260 rpm是合适的沉积工艺;(2)铜修饰的硅颗粒Si/Cu粉末电阻率达到89 kΩ,相比于Si颗粒下降了81%,在电化学交流阻抗上也体现了优势。在倍率性能与循环性能测试中,Si/Cu颗粒在电流密度2.0 C下的容量达到711 mAh·g-1,相比于Si颗粒原料提升了710mAh·g-1;在电流密度0.5C循环160圈后保持了 655 mAh·g-1的比容量,相比于Si颗粒原料提升了 299mAh·g-1;(3)Cu修饰Si颗粒通过快速热处理手段形成合金化合物以减小铜硅之间接触电阻的技术路线是可行的,通过对快速热处理工艺的探究,退火温度为600℃,退火时间为120 s可以成功获得Si/Cu3Si/Cu复合结构;(4)通过快速热处理获得的Si/Cu3Si/Cu复合结构颗粒的电阻率与电化学阻抗显著优于Si/Cu颗粒与Si颗粒,在倍率性能与循环性能测试中,在电流密度2.0C下的容量达到997 mAh·g-1,相比于Si/Cu颗粒提升了 291 mAh·g-1,在电流密度0.5 C下循环160圈后保持了 1126 mAh·g-1的比容量,相比于Si/Cu颗粒提升了 471 mAh·g-1。结合循环前后的极片SEM形貌来看,证明了循环性能的提升得益于Si/Cu3Si/Cu复合结构能够减弱充放电体积膨胀效应。