실리콘 나노입자(Si NPs)는 어떠한 화학적 공정도 없이 다양한 중량비에서 탄소 나노섬유(CNFs)와 단순 혼합되었으며, 리튬이온전지(LIBs)의 양극(애노드) 소재로서 이러한 나노입자의 전기화학적 특성을 조사하였다. CNFs의 물리적 혼입이 Si NPs의 체적 변화에 미치는 영향을 연구하기 위해, 전지(풀 셀)의 팽창(dilation)을 측정하였다. Si NPs와 CNFs 혼합물을 사용한 양극의 측정된 체적 변화는, Si와 흑연의 이론적 체적 변화로부터 계산된 값보다 더 작았다. Si NPs의 가역 용량은 급격히 감소하였으나, CNFs의 혼합 비율을 증가시킴으로써 이러한 감쇠가 완화되었다. 특히, 중량비로 제조된 Si NP/CNF 혼합물은 100회 사이클 후에도 가역 용량 800 mAh/g 초과와 용량 유지율 53.2%를 유지하였다. CNFs는 Si NPs와의 치밀한 화학적 결합이 없었음에도 불구하고 충·방전 과정 동안 응력 및 변형(stress and strain)을 완화하였다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.