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應(yīng)對環(huán)境污染和能源危機，發(fā)展綠色環(huán)保的可再生新能源成為世界各國的基本戰(zhàn)略。作為一種能量轉(zhuǎn)換裝置，鋰離子電池已成為新能源產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)，在當代社會中占有重要地位。

然而，其能量密度相對較低，遠遠不能滿足蓬勃發(fā)展的新能源產(chǎn)業(yè)對續(xù)航里程的需求。因而，發(fā)展高比能電池成為一個重要方向^[2]。眾所周知，決定電池能量密度的關(guān)鍵是活性物質(zhì)。對于正極材料，高電壓、高容量的三元材料是最有希望的一類^[3]。對于負極材料，硅因為具有最高的理論嵌鋰容量(約4 200 mAh/g)而備受關(guān)注^[4-5]。然而，硅在嵌鋰過程中體積嚴重膨脹，導(dǎo)致負極結(jié)構(gòu)崩塌、活性材料脫落，進而容量嚴重衰減；同時，低電導(dǎo)率也限制了它在鋰離子電池中的應(yīng)用^[4-6]。因此，研究人員采取了一系列措施來改善硅基材料的儲鋰性能，如設(shè)計復(fù)合材料提高硅基材料的電導(dǎo)率，表面處理形成穩(wěn)定的SEI膜，制備核/殼結(jié)構(gòu)為其預(yù)留緩沖空間，合金化改善其導(dǎo)電性并穩(wěn)定電極的結(jié)構(gòu)等^[4-6]。但是，大多數(shù)制備方法都非常復(fù)雜且對環(huán)境要求苛刻，成本高昂，難以在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用^[5]，并且多數(shù)研究只關(guān)注材料的電化學行為，很少關(guān)注其工藝性能。而對于工業(yè)生產(chǎn)而言，工藝性往往是決定性因素，因此商用鋰離子電池負極材料一般都有一定的工藝參數(shù)要求，但文獻一般并未涉及。

因而，本課題以廉價的丙烯酰胺為原料通過非常簡單的制備工藝合成了一種硅碳復(fù)合材料，借助和粒徑分析對其進行了表征，并將之與三元材料匹配組裝了紐扣電池，分析其電化學性能，以期為硅碳材料在高比能鋰離子電池中的應(yīng)用提供理論和實踐支撐。