Si@V₃O₄@C核壳硅负极

700圈容量保持70%

以原位形成的V₃O₄离子导电层加速锂传输，并结合碳壳构建三维导电网络，大幅提升硅负极的循环稳定性。

Wang, Ziyang · Meng, Yao · Luo, Hang · Xu, Changhaoyue · 田浩 · 王前 · 吴昊 · Zhang, Qianyu · 吴宇平

Small 2023

具体参数

循环后放电比容量

{'zh': '1061.1', 'en': '1061.1'} mAh g⁻¹

容量保持率

{'zh': '70.0', 'en': '70.0'} %

平均库仑效率

{'zh': '99.3', 'en': '99.3'} %

全电池容量保持率

{'zh': '78.7', 'en': '78.7'} %

技术优势

体积膨胀被抑制

三维碳网络和非晶碳层有效缓冲硅的体积变化，维持结构完整性，从而提升循环稳定性。

电子导电性增强

非晶碳构建的三维导电网络显著提高了电极整体的电子传输能力，降低极化。

应用场景

• 高能量密度锂电池：提供高容量、长循环的实用化硅基负极，直接提升电池能量密度。
• 电化学储能系统：长循环稳定的硅负极可用于电网级储能，降低度电成本。
• 固态电池负极：核壳结构缓冲体积变化，有望兼容硫化物/氧化物固体电解质。
• 电池管理集成：高库仑效率和容量保持率简化荷电状态估算与均衡管理。