原子锡簇缺电子碳纤维

万次循环容量保持率60%

利用原子级锡簇与缺电子碳界面的双重稳定机制，同时抑制体积膨胀与电解液副反应。

Lai, Qi · Dou, Yu · Tsui, Gary C.P. · Qi, Mengpei · 章庆 · 朱云海 · 李晓锋 · ChakYin, Tang · 杨应奎

Nano Energy 2025

具体参数

可逆比容量

{'zh': '398', 'en': '398'} mAh g⁻¹

循环容量保持率

{'zh': '60', 'en': '60'} %

软包电池循环保持率

{'zh': '98', 'en': '98'} %

技术优势

体积膨胀不粉化

无定形锡簇（<3 nm）的各向同性锂化行为使应力均匀分布，避免了晶体锡特有的各向异性膨胀导致的颗粒破碎。

界面副反应被抑制

缺电子碳基底通过控制电子转移减少电解液分解，促进形成富含无机物且导离子的SEI，稳定电极/电解液界面。

万次循环不崩盘

在 10 A g⁻¹ 超高倍率下循环 10 000 次后仍能维持 60% 的容量，证明原子级结构设计极大延长了电极循环寿命。

应用场景

• 锂离子电池快充负极：10 A g⁻¹ 下 398 mAh g⁻¹ 的倍率性能，满足快充需求。
• 柔性电池负极：柔性碳纳米纤维薄膜可直接裁切，适配卷对卷工艺。
• 低温锂电负极：−30 °C 下仍可运行，打破低温瓶颈。
• 固态电池负极候选：无定形特性有助于缓解固态电池中的界面应力。