Вышедшие номера
Моноокись кремния, карбонизированная фторуглеродом, как композитный материал для анодов литий-ионных аккумуляторов
Ложкина Д.А. 1, Астрова Е.В. 1, Лихачев А.И. 1, Парфеньева А.В. 1, Румянцев А.М. 1, Смирнов А.Н. 1, Улин В.П. 1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: darina.lozhka94@gmail.com, east@mail.ioffe.ru, Lihachev@mail.ioffe.ru, cheal@mail.ioffe.ru, rumyantsev.amr@gmail.com, alex.smirnov@mail.ioffe.ru, Vladimir_Ulin@rambler.ru
Поступила в редакцию: 26 марта 2021 г.
В окончательной редакции: 23 апреля 2021 г.
Принята к печати: 24 апреля 2021 г.
Выставление онлайн: 1 июня 2021 г.

Дисперсные композитные материалы на базе моноокиси кремния и углерода (SiO/C) получены в результате термообработки смеси порошков, состоящей из 40 wt.% SiO и 60 wt.% CF0.8. Отжиг производился в атмосфере аргона при температурах 1000-1250oC. С помощью электронной микроскопии и комбинационного рассеяния света установлено, что при T≥1100oC в твердофазном продукте появляется карбид кремния, в том числе в форме нановискеров кубической модификации. На основании данных об убыли веса реакционной смеси вычислен состав образующихся продуктов в зависимости от температуры отжига. Аноды, изготовленные из композитов, полученных при температуре выше 1100oC, демонстрируют резкое падение емкости и кулоновской эффективности. Показано, что наблюдаемые изменения обусловлены не столько образованием SiC, сколько возрастанием содержания кислорода в матрице, окружающей преципитаты кремния, которые образовались в результате диспропорционирования SiO. Установлено, что оптимальной температурой отжига, обеспечивающей наиболее высокие значения емкости электродов, кулоновской эффективности первого цикла и способности работать при высоких плотностях тока, является T=1050oC. Ключевые слова: моноокcид кремния, карбонизация, вискеры карбида кремния, аноды для литий-ионных аккумуляторов.