边缘-表面-内部碳纳米结构

倍率性能提63%

通过三模态生长在硅基上构建分级碳网络，形成垂直导电通道、表面机械增强和桥接电子网络，同时抑制过量LiF、稳定SEI并调节应力。

Yin, Yang · Jian, Wang · Sun, Dong · Li, Yulong · Ting, Xiao · Zhang, Chen · Changbo, Lu · Jinsen, Gao · 徐春明 · Li Y. · 马信龙

ACS Nano 2025

具体参数

半电池倍率性能提升

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技术优势

倍率性能提升63.2%

边缘突出的垂直导电通道加速Li+传输，三维互连网络保证电子快速通路，使半电池倍率性能显著优于传统Si@Gr。

SEI更薄更稳定

局部电流分布改善抑制了过量LiF形成，使SEI层更薄且稳定，降低循环过程中的持续副反应。

应力有效缓冲

垂直方向提供应力释放空间，表面柔性缠结缓冲横向应力，从而缓解体积变化造成的机械失效。

应用场景

• 硅基负极：构建分级碳网络解决硅负极体积膨胀和SEI不稳定问题，可直接用于高容量负极材料。
• 高能量密度锂电：与LiFePO₄正极组装全电池实现高能量密度和耐久性，适合高能量密度锂电体系。
• 电极结构设计：边缘-表面-内部三模态结构设计提供导电、机械增强和应力调控的协同方案。