MnO₂涂层碳纳米纤维硅基负极

长循环高容量

通过碳纳米纤维与MnO₂双重包覆，缓解硅的体积膨胀，提升导电性与嵌锂活性。

Ranshuo, Zhang · Sun, Chuxiao · Fudong, Jia · Wang, Fangfang · Silong, Li · Jingjing, Sang · Chao, Gao · Yanpei, Xu · Wang, Qi

Journal of Energy Storage 2025

具体参数

可逆容量

{'zh': '1152.9', 'en': '1152.9'} mAh g⁻¹

技术优势

容量稳定

碳纳米纤维中间层限制内层硅和外层MnO₂的生长，同时提高整体导电性，使得循环1700次后仍有高容量。

膨胀可控

最外层MnO₂提供高容量并限制内部膨胀，解决硅负极体积波动大的问题。

锂存储位点多

分层结构增大了与电解液的接触面积和锂存储活性位点，提升循环性能。

倍率恢复好

在不同电流密度下具有良好的容量恢复能力，适用于变工况。

应用场景

• 锂离子电池负极：替代传统石墨负极，提高电池能量密度和循环寿命。
• 高比能电池：利用硅的高理论容量，提升电池整体能量密度。
• 固态电池负极：双包覆结构可缓冲体积变化，适配固态电解质界面。
• 柔性电池：碳纳米纤维网络提供柔性支撑，适用于柔性电极。