硅(Si)陽極是鋰離子電池(LIB)中游戲規則的改變者,因為它的容量比普遍的石墨高得多。大多數硅陽極設計都是納米結構的,以克服循環過程中的大體積變化,但這是以犧牲可制造性、成本優勢和其他優點為代價的。近日,中國科學院崔光磊發現從光伏廢物中回收的微米硅(μm-Si)可以作為陽極材料,通過合理的電解質設計,其平均庫侖效率為99.94%,在200次循環后保持了83.13%的初始容量。
本文要點:
1) NCM811||μM-Si軟包電池在1,3-二惡烷(DX)/1,2-二乙氧基乙烷(DEE)中使用3 M LiPF6配制的醚電解質,即使在惡劣條件下也能循環80個周期,并提供340.7 Wh kg?1的能量密度。
2) 電化學性能是由一種獨特的SEI化學物質決定的,其中以柔性聚合物為主的外層將斷裂的Si顆粒結合在一起,而富含Li2O/LiF的剛性內層則有助于促進離子傳導并抑制副反應。
Tao Liu et.al Recycled micro-sized silicon anode for high-voltage lithium-ion batteries Nature Sustainability 2024
DOI: 10.1038/s41893-024-01393-9
https://doi.org/10.1038/s41893-024-01393-9