双层硅锂合金负极

常压全固态

通过双层结构实现离子/电子混合传导和均匀电场，让硅基全固态电池无需外部压力即可运行，同时提升界面锂离子通量。

Zhang, Zhiyong · Xiuli, Zhang · 刘燕 · Chaofei, Lan · 韩响 · Luo, Linshan · Su, Pengfei · Zhang, Ziqi · 刘菁菁 · 龚正良 · Li, Cheng · 林光杨 · 黄维 · 王鸣生 · 陈松岩

Nature Communications 2025

具体参数

临界电流密度
{'zh': '10', 'en': '10'} mA cm⁻²
初始库仑效率
{'zh': '97', 'en': '97'} %
循环后膨胀率
{'zh': '14.5', 'en': '14.5'} %

技术优势

无需外部压力

双层结构在负极|电解质界面形成均匀电场，消除了对外部高压的需求。

界面锂离子通量翻倍

顶层混合离子/电子导电层与底层三维连续导电网络协同作用，使阳极界面的锂离子通量提升一倍。

循环膨胀率低

该结构有效释放循环过程中硅颗粒的膨胀应力，1000 次循环后膨胀率仅为 14.5%。

应用场景