具有高能量密度的硅阳极由于其具有大的体积膨胀和收缩,在循环过程中容易发生机械变形,包括断裂、粉碎和与导电材料的分层。近日,蔚山国立科学技术研究所Jaephil Cho、高丽大学Sang Kyu Kwak通过界面合成抑制快充锂离子电池的硅阳极变形。
本文要点:
1)界面SiC化学键合增强了Si和碳之间的相互作用,从而抑制了纳米尺寸的空穴析出,并导致Si分层。通过利用碳纳米管(OCNT)的开口边缘结构,作者证明了石墨边缘平面能够在不向本体过度生长的情况下,在结处引发界面SiC。
2) 在全电池测试中,与成对的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM)阴极相比,由界面SiC组成的硅-石墨复合材料在5C的高电流密度下具有优异的循环寿命和更低的过电势。
Taeyong Lee et.al Suppressing Deformation of Silicon Anodes via Interfacial Synthesis for Fast-Charging Lithium-Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202301139
https://doi.org/10.1002/aenm.202301139