納米硅負(fù)極材料界面應(yīng)力調(diào)控取得新進(jìn)展
發(fā)布日期：2023-03-31
近期，遼寧科技大學(xué)“遼寧省能源材料與電化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”在低溫鋰硫電池、固態(tài)鋰金屬電池和鋰離子電池硅負(fù)極應(yīng)力管理等研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展。
硅因其高理論容量被認(rèn)為是一種很有前途的鋰離子電池負(fù)極材料，然而硅在鋰化和脫鋰過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致硅負(fù)極嚴(yán)重結(jié)構(gòu)損傷和不穩(wěn)定固態(tài)電解質(zhì)界面，嚴(yán)重阻礙了硅負(fù)極實(shí)際應(yīng)用。針對(duì)上述問(wèn)題，安百鋼教授團(tuán)隊(duì)和中科院金屬研究所李峰研究員合作，設(shè)計(jì)了一種具有多級(jí)石榴狀結(jié)構(gòu)的硅負(fù)極（HPS-Si），其由共價(jià)鍵聯(lián)接的亞納米級(jí) SiO
2-x、SiC和C多相層修飾納米硅球自組裝的亞微米級(jí)硅構(gòu)成。這種多級(jí)石榴結(jié)構(gòu)硅負(fù)極HPS-Si能有效調(diào)節(jié)硅充放電過(guò)程的應(yīng)力變化以增強(qiáng)了負(fù)極電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性能。相關(guān)成果“Hierarchical pomegranate-structure design enables stress management for volume release of Si anode”在線(xiàn)發(fā)表于《Journal of Materials Science & Technology》。DOI: 10.1016/j.jmst.2023.02.014。論文第一作者為化工學(xué)院2019級(jí)博士研究生狄方。
（供稿：化工學(xué)院）