介孔碳材料有硅碳沉积负极材料上的应用

随着对能量密度要求的不断提升，石墨负极材料由于受到理论容量372mAh/g的制约，压实密度经过几年的提升，也基本达到了极限。也就是能量密度不断要求提升的基础上，硅碳负极材料成为一种高能量密度要求的负极材料。硅的理论容量是4200mAh/g。

而硅材料有膨胀，而从负极集流体上脱落的缺点，从而导致硅负极材料的电池容量大幅度的衰减。所以硅在硅碳负极材料中的含量会有一个上限的限制。

现在市场上有硅碳负极材料流通的产家也不少。以贝特瑞来说，目前450mAh/g，500mAh/g, 550mAh/g, 600mAh/g的四款材料都已经相当成熟，得到客户的市场认可。当然他们也有1000mAh/g的实验型产品。

按理论来换算，1000mAh/g的硅碳负极材料的硅含量将达到42x+3.72(100-x)=1000。硅的含量将要高达16.4。实际产品中，硅的含量一定会高于这个百分数。负极材料的膨胀问题将会变得非常突出。

介孔基复合材料的功能化组装一直是介孔材料领域的研究热点。然而，目前的各种方法还无法在客体的负载量、分散性、介孔结构的保持和方法的经济性上都有所兼顾。特别是碳基介孔材料，疏水性的表面阻碍了无机客体的负载。以硅基、碳基介孔材料为基础，兼顾客体的负载效果，介孔结构的良好保持和方法的简易性，提出了一系列新颖的手段制备了多种特殊结构的介孔基纳米复合材料，并对这些材料的应用性能进行了探索。