Моноокись кремния, карбонизированная фторуглеродом, как композитный материал для анодов литий-ионных аккумуляторов

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.% CF$_{0.8}$. Отжиг производился в атмосфере аргона при температурах 1000 – 1250$^\circ$C. С помощью электронной микроскопии и комбинационного рассеяния света установлено, что при $T\ge$ 1100$^\circ$C 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 1100$^\circ$C, 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 $T$ = 1050$^\circ$C.