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不同碳材料含量的Mg2Si/C復(fù)合材料的充放電循環(huán)實(shí)驗(yàn)表明，其電化學(xué)性能與碳材料的含量密切相關(guān)。當(dāng)碳材料的含量適當(dāng)時(shí)即可獲得佳的電化學(xué)性能；對(duì)以碳納米管（CNTs）或中間相碳球（CMS）作碳材料的兩種硅化物復(fù)合材料系列，其中性能佳的CMS40和CNT40的放電容量隨循環(huán)次數(shù)變化關(guān)系；并與未復(fù)合Mg2Si及CNTs和CMS作比較。這里，CMS40和CNT40分別代表復(fù)合材料中CMS和CNTs的質(zhì)量百分含量各為40%，未復(fù)合的純Mg2S，i經(jīng)循環(huán)數(shù)周后容量就很快衰減到50mAhg-1以下，而純CNTs及CMS材料的容量也僅能保持在200mAhg-1左右，當(dāng)Mg2Si與兩種碳材料分別復(fù)合后，相應(yīng)的電化學(xué)性能均明顯優(yōu)于純碳材料和純Mg2Si材料，其中CNT40經(jīng)30周循環(huán)后，可逆容量基本保持在300mAh/g左右，而CMS40的性能更佳，其放電容量經(jīng)30周循環(huán)后還能保持在400mAh/g以上。顯然復(fù)合作用使兩種材料的循環(huán)穩(wěn)定性得到很大的提高，其電化學(xué)性能也得到顯著的改善。
復(fù)合方法是使合金類陽(yáng)極材料走向應(yīng)用的一種可行的辦法。2Si和CMS40復(fù)合材料組裝的電池于充放電循環(huán)前和以0.5mV/s的掃速在0023.0V電位區(qū)間經(jīng)不同次數(shù)充放循環(huán)后的交流阻抗測(cè)試結(jié)果；如圖，Mg2Si（a）和CMS40（b）的EIS曲線都由一個(gè)高頻半圓和一條低頻的直線構(gòu)成，半圓的出現(xiàn)可歸結(jié)為Mg2Si/C電極的電荷傳遞阻抗，根據(jù)半圓大小的變化便可獲得充放過(guò)程電極表面變化的信息。純Mg2Si的半圓變化很大，其半徑經(jīng)循環(huán)20次后由循環(huán)前的0.7增至1.2，但對(duì)CMS40，其交流阻抗譜的半圓半徑起初僅為0.2，經(jīng)1次循環(huán)后變?yōu)?.4，隨后繼續(xù)循環(huán)再也沒(méi)有發(fā)生明顯的變化，而且其值也遠(yuǎn)小于Mg2Si材料的。以上表明Mg2Si和CMS的作用不但降低了Mg2Si/C電極的電荷傳遞阻抗，而且提高了充放電循環(huán)過(guò)程界面的穩(wěn)定性。
應(yīng)用機(jī)械合金退火法制備Mg2Si和MnSi材料，顯示了次放電容量高，電位平臺(tái)低等優(yōu)點(diǎn)，適合做鋰離子電池負(fù)極材料。Mg2Si與CNTs或CMS經(jīng)球磨復(fù)合后，明顯地改善了硅合金材料的電化學(xué)穩(wěn)定性，其中CMS40復(fù)合材料的可逆容量高達(dá)400mAh/g。碳材料與合金材料的復(fù)合是使材料走向?qū)嶋H應(yīng)用的一種好方法，而球磨復(fù)合方法效果明顯且操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。
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