硅基材料因具有目前最高的理论比容量、合适的嵌锂平台、大储量等优点，引起了众多关注，成为最具潜力的下一代锂离子电池的负极材料。但是硅在嵌脱锂过程中巨大的体积变化，容易导致材料结构的破坏而使电极材料失去电接触，从而造成电极循环的性能急剧衰减，这对硅基材料的应用造成了很大的阻碍。

IAM团队刘祥教授通过表面处理和分散聚合技术成功地将低成本的次微米硅镶嵌在丙烯腈共聚微球中，并利用喷雾干燥将其与天然石墨颗粒自组装，高温热解后得到了硅/碳/石墨复合负极材料。该复合材料以天然石墨母体为支撑，有机裂解碳为包覆、粘结网络，实现了次微米硅的深层包覆，该二次颗粒结构有利于降低硅的比表面积、缓解纳米硅的循环膨、提高循环稳定性能。电池的循环性能、循环伏安、倍率性能等一系列电化学测试结果表明，该复合材料有较高的首次库伦效率、稳定的循环性能及良好的倍率性能。采用低成本的次微米硅制备的硅/碳/石墨复合负极材料有望实现大规模产业化。该项工作近期发表在Chem. Eng. J. Volume 313, 1 April 2017, Pages 187–196上。

该项工作得到了江苏省重点研发计划——产业前瞻与共性关键技术基金和国家自然科学基金的资助和支持。

文章链接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894716318241

文章附件：刘祥-CEJ-2017-silicon pyrolyzed carbon@natural graphite self-assembly.pdf