a-SiGe薄膜负极
高容量与高倍率兼得
通过调控Si/Ge比例,将Si的高容量与Ge的优异倍率性能整合于单一非晶薄膜中,克服了单组分材料的本征缺陷。
张乾坤 · Ma, Zhewen · 张海民 · Xuan, Lan · 罗永春
Journal of Power Sources 2025
具体参数
- 最大放电容量
- {'zh': '1685.7', 'en': '1685.7'} mAh g⁻¹
- 100次循环后容量保持率
- {'zh': '90.2', 'en': '90.2'} %
- 高倍率放电容量
- {'zh': '1033', 'en': '1033'} mAh g⁻¹
技术优势
容量大幅跃升
Si的高理论容量贡献了高放电容量,a-Si0.8Ge0.2薄膜达到1685.7 mAh g⁻¹,远超储氢合金。
高倍率下容量坚挺
Ge的加入改善了倍率性能,在20 A g⁻¹下放电容量仍可达1033 mAh g⁻¹。
循环寿命破百
通过调控Si/Ge比缓解了体积膨胀,100次循环后容量保持率高达90.2%。
应用场景
- 镍氢电池负极:替代传统储氢合金,突破容量极限
- 高容量储能材料:以1685.7 mAh g⁻¹的放电容量实现高能量密度存储
- 薄膜电极:磁控溅射制备非晶薄膜,直接用于电极组装
- 柔性电池:薄膜形态兼容柔性基底,赋予电池可弯曲特性