双层限域微米SiOₓ负极

导电率提升7个数量级

通过碳与MXene双重约束和致密结构,首次同步解决微米氧化亚硅负极的低导电、低振实密度和巨大体积膨胀问题,实现全电池高容量保持与高能量密度。

付宁 · Zhenjun, Liu · Bingxin, Shen · Wei, Shao · Tiantian, Wang · Zhao, Huihui · Jing, Wang · 陈晴 · 罗家还 · Liu, Ying · 杨正龙

Advanced Functional Materials 2024

具体参数

导电率
{'zh': '157', 'en': '157'} S cm⁻¹
振实密度
{'zh': '1.35', 'en': '1.35'} g cm⁻³
储锂体积膨胀
{'zh': '29', 'en': '29'} %
全电池容量保持率
{'zh': '99.1', 'en': '99.1'} %
能量密度
{'zh': '380', 'en': '380'} Wh kg⁻¹

技术优势

导电率提高7个数量级

碳层和MXene构成的双重导电网络把载流子输运通道接到每一个颗粒上,157 S cm⁻¹的导电率让负极无需额外添加大量导电剂。

体积膨胀压到29%

双重限域结构把储锂时的体积膨胀从228%降到29%,电极在循环中保持完整,不易粉化脱落。

振实密度增至1.35 g cm⁻³

复合后振实密度从0.82 g cm⁻³提高到1.35 g cm⁻³,压实后单位体积能装更多活性物质,体积能量密度随之提高。

全电池100圈保持99.1%

与磷酸铁锂正极组装全电池,0.2 C循环100次容量保持率99.1%,同时能量密度380 Wh kg⁻¹。

应用场景