纳米硅粉

释义

纳米硅指的是直径小于5纳米（10亿（1G）分之一米）的晶体硅颗粒。纳米硅粉具有纯度高，

粒径小，分布均匀等特点。比表面积大，高表面活性，松装密

度低，该产品具有无毒，无味，活性好。纳米硅粉是新一代光

电半导体材料，具有较宽的间隙能半导体，也是高功率光源材

料。由硅材料国家重点实验室苏州研制中心研发并且量产的纳

米硅颗粒，具有纯度高、分散性能好、粒径小、分布均匀，比

表面积大、高表面活性，松装密度低，活性好，工业化产量大

等特点。纳米硅-Si-001可以与石墨、碳纳米管等复合，制成

锂离子电池的负极材料，可以提高锂离子电池的容量及循环次

数，延长使用寿命。是新一代光电半导体材料，具有较宽的间隙能。

物性参数

应用

1、用纳米硅粉做成纳米硅线用在充电锂电池负极材料里，或者在纳米硅粉表面包覆石墨用做充电锂电池负极材料，提高了充电锂电池3倍以上的电容量和充放电循环次数；

2、纳米硅粉用在耐高温涂层和耐火材料里；

3、纳米硅可以应用到涂料中，形成硅纳米薄膜，被大量应用到太阳能上面；

4、纳米硅粉与金刚石高压下混合形成碳化硅---金刚石复合材料，用做切削刀具。

5、替代纳米碳粉或石墨，作为锂电池负极材料，大幅度提高锂电池容量

下一代电池:硅阳极电池

美国佐治亚理工学院Gleb Yushin副教授利用高温管式炉对碳黑纳米颗粒进行退火处理，得到枝状结构，再通过化学气相沉积制备出粒径小于30 nm的硅纳米球，并附着在碳枝状结构上。用石墨碳作为导电粘合剂，将硅碳复合物自组装成带有外部开口、内部互连孔道结构的直径在10-30 μm 的小球（见附图），即可用作电池阳极材料。硅碳复合物小球的孔道既可以允许锂离子快速进入从而提高充电速度，也可以为硅的膨胀和收缩提供空间而不致使阳极破裂。碳枝状结构以及硅纳米球的大小决定了复合物中孔道的尺寸。改变反应时长及压力，可调整硅球的尺寸。在小型纽扣电池上的测试显示，该新阳极的容量是石墨阳极理论容量的五倍多。

通过自下而上的自组装方法，克服了硅基电池阳极的不足，而且这种操作简便、成本低廉的工艺易于规模放大，并与现有电池制造工艺兼容