硅（Si）作為下一代高能量密度鋰離子電池（LIB）的可行陽極具有巨大前景。然而，其較差的離子/電子電導(dǎo)率和循環(huán)過程中顯著的體積變化導(dǎo)致LIB性能迅速惡化。近日，廈門大學(xué)張橋保報道了一種新型多功能涂層，其特征是超細(xì)SiO2納米粒子（<7 nm）在Si納米粒子上嵌入碳（稱為Si@uSiO2-C)。
本文要點(diǎn)：
1) 這種獨(dú)特的uSiO2-C涂層提供了高效的電子和離子傳輸途徑，同時還提高了界面穩(wěn)定性，減輕了循環(huán)過程中的體積變化，從而增強(qiáng)了材料的導(dǎo)電性和結(jié)構(gòu)完整性，這得到了實(shí)驗(yàn)和計算研究的證實(shí)。
2) 此外，uSiO2-C涂層中豐富的界面促進(jìn)了Li+的傳輸，均勻分布的超細(xì)SiO2納米粒子賦予了高電化學(xué)反應(yīng)性和機(jī)械穩(wěn)定性。因此Si@uSiO2-C陽極在0.2 a g?1下實(shí)現(xiàn)了2093 mAh g?l的高可逆容量，初始庫侖效率高達(dá)88.3%，具有優(yōu)異的倍率性能和耐用性。與商用LiFePO4陰極配對的全電池具有很高的循環(huán)性能，在4 C下500次循環(huán)中保持了80%的容量保持率。
Zhefei Sun et.al High-Performance Silicon Anodes Enabled by Multifunctional Ultrafine Silica Nanoparticle-Embedded Carbon Coatings for Lithium-Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2025
DOI: 10.1002/aenm.202500189
https://doi.org/10.1002/aenm.202500189
