一维纳米材料由于具有非常优越的电学、光学和磁学性从而引起了人们的广泛关注。作为现代微电子产业基础的硅材料，其纳米线阵列及其化合物纳米线阵列的制备和性能研究引起了科学界极大的兴趣。尽管人们对硅及硅化物纳米线进行了很多探索，但纳米线的生长机理及其应用还需要更深入的研究。

　　 本论文在综述国内外对硅及硅化物纳米材料的制备、性能研究和应用的基础上，利用化学气相沉积法成功制备了单晶硅纳米线阵列及镍硅纳米线阵列，并研究了这些纳米线阵列在锂离子电池上的应用，取得了以下的创新成果。

　　 (1)采用化学气相沉积法成功制备阵列化的硅纳米线，并研究了衬底温度、硅烷浓度、生长时间对硅纳米线形貌的影响。依据实验结果解释了硅纳米线的生长机理。最后将阵列化的硅纳米线应用在锂离子电池中，经过15个循环之后，可逆容量仍然高达3600mAhg-1，显示优良的循环性能。

　　 (2)在泡沫镍衬底上采用化学气相沉积法成功制备了阵列化的Ni2Si纳米线，并研究了衬底温度、硅烷浓度、生长时间对Ni2Si纳米线形貌的影响。在不同实验条件下，能够合成三种不同形貌的Ni2Si纳米线，并依据实验结果解释了阵列化Ni2Si纳米线的生长机理。最后三种不同形貌的Ni2Si纳米线阵列应用在锂离子电池的负极材料中，显示出了一定的可逆容量和优异的循环性能，实验结果显示，纳米线直径越小，锂离子电池性能越好。

作者：华庆

学位授予单位：浙江大学;浙江大学材料科学与工程系

授予学位：硕士

学科专业：材料物理与化学

导师姓名：杨德仁

学位年度：2010

语种：中文

分类号：TN304.24 TM912.9

在线出版日期：2010年06月30日

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