碳/碳化硅改性多孔硅阳极

高锂离子迁移率

通过碳/碳化硅/银改性多孔硅三明治结构，在减轻硅氟反应的同时提升锂离子传输，实现硅阳极的长循环稳定性。

张保国 · 吴林 · 胡雅 · 杨晓宇 · 刘盈 · 陈荣生 · Ma, Feng · 王新

Journal of Colloid and Interface Science 2024

参数信息

锂离子迁移率

2.4 × 10⁻⁹ cm²·s⁻¹

半电池容量（初始）

1321.7 mAh/g

半电池容量（200 圈后）

962.6 mAh/g

技术优势

锂离子跑得快

银纳米颗粒提升电子传输，双共价键（SiC 和 SiOC）界面降低离子迁移阻力，使锂离子迁移率达 2.4 × 10⁻⁹ cm²·s⁻¹。

容量保持高

三明治结构缓解体积膨胀、抑制副反应，使半电池在 2.0 A/g 下循环 200 圈后仍保持 962.6 mAh/g。

界面更牢固

不同于传统脆弱的 SiC 连接，SiC 和 SiOC 双共价键构型提供强结合，维持结构完整性。

应用场景

• 锂离子电池：用作高容量硅基负极，提高电池能量密度和快充循环寿命。
• 电化学储能：提供稳定的硅碳复合负极，支撑长寿命储能系统。
• 固态电池：材料表面抑制副反应，可适配固态电池对界面稳定的要求。
• 钠电池：多孔结构可借鉴用于钠离子存储，但需验证循环性能。