中文摘要：

本研究采用分子设计方法，通过重氮化反应在纳米硅表面构筑以共价键结合的芳香多层膜和聚硅氧烷多层膜，揭示这些有机多层膜可以有效钝化纳米硅负极材料，降低硅材料对电解液的敏感性，减少由于电解液分解而产生的不可逆容量损失，并且可以在硅负极材料表面形成均匀致密且具有弹性的钝化膜。这些弹性钝化膜能有效缓冲纳米硅粒子在嵌脱锂过程中的体积变化，从而保证纳米硅负极在充放电循环过程中的电子导电性和钝化膜结构的稳定性，因此所得到的纳米硅负极材料具有较高可逆容量、良好循环性能和倍率特性。在此研究基础上，本研究采用分子设计方法，通过重氮化反应将纳米硅颗粒以化学键形式键接在纳米银和石墨烯表面，有效缓解由于体积效应引起的纳米材料团聚和电绝缘现象，进一步提高硅负极材料在嵌脱锂过程中的结构稳定性和电子电子电导性，得到了具有优越电化学性能的新型纳米硅负极材料。本项目的研究结果对于深入理解锂离子电池负极材料表面化学结构对其电化学性能的影响规律和机制提供新思路，为制备新型高性能锂离子电池负极材料提供新方法和材料体系。