硅纳米纤维

НАНОВОЛОКНА КРЕМНИЯ

研发一种通过电解氯化物-氟化物熔盐制取硅纳米纤维的方法。获得硅纤维电解沉积物中的纤维具有不同规格（100纳米或更小）且硅平均晶体大小达20纳米。

这种电解方法可以：

•  与已知方法相比，通过减少工艺能耗，制造硅纳米纤维成本减少1/3或1倍。

•  通过调整所获得的硅纤维性能，以达到其表面结构对于每一种具体状态都是最佳结构。

应用范围

• 由于其独有的几何形状，半导体纳米硅纤维在与生产太阳能电池相关的纳米电子学、生物传感器和技术中得到应用。

•  硅纳米纤维用于制作锂化学电池的阳极，并支持锂循环使用，硅纳米纤维可膨胀及压缩4次并不会受到破坏（这是与硅样本的区别）。

•  与现在应用的石墨作为阳极的锂电池相比，使用硅纳米纤维作为阳极的锂化学电池的容量增加了2-3倍。

Разработан новый способ получения нановолокон кремния электролизом из хлоридно-фторидных расплавов солей. Получены волокнистые электролитические осадки кремния с различным диаметром нити (100 нм и меньше) и средним размером кристаллов кремния до 20 нм.

Предлагаемый электролитический способ позволяет:

• Уменьшить себестоимость изготовления нановолокон кремния в 1,5-2 раза по сравнению с известными способами за счет снижения энергоемкости процесса.

• Регулировать свойства получаемых волокон кремния, добиваясь такой структуры их поверхности, которая оптимальна для каждой конкретной ситуации.

ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТКИ

• Благодаря своей уникальной геометрии полупроводниковые нановолокна кремния находят применение в наноэлектронике, биосенсорике и технологиях, связанных с производством солнечных батарей.

• Нановолокна кремния используются для изготовления анодов в литиевых химических источниках тока и выдерживают многократное рециклирование лития с набуханием и сжатием в 4 раза без разрушения (в отличие от макрообразцов из кремния).

• Емкость литиевых химических источников тока с использованием анодов из нановолокон кремния возрастает в 2-3 раза по сравнению с ныне используемыми литиевыми хИТами с графитовыми анодами.

волокнистый осадок кремния, полученный рафинированием Si из расплава KCI-CsCI-K₂SiF₆.

волокна кремния различного диаметра.видна боковая огранка толстого волокна, подтверждающая кристаллическую структуру.