由于體積變化巨大，高容量硅基陽極的大規(guī)模應(yīng)用仍然是高能鋰離子電池（LIB）面臨的挑戰(zhàn)。近日，浙江大學(xué)杜寧、中南大學(xué)張亞光通過化學(xué)氣相沉積（CVD）方法引入SiH4和C2H4的簡單共熱解，以制備硅和碳原子級均勻分布的SiCx微米顆粒。
本文要點(diǎn)：
1) SiCx中SiC4四面體的一個基本單元在顆粒微觀結(jié)構(gòu)優(yōu)化和電化學(xué)性能提高中起著關(guān)鍵作用：1）富含SiC4的表層阻礙了Li+的插入。2） 適當(dāng)?shù)臒崽幚頊囟瓤梢钥刂?/span>SiC4向SiC納米晶的轉(zhuǎn)變，這對降低極化、增強(qiáng)Li+擴(kuò)散動力學(xué)和循環(huán)穩(wěn)定性具有重要意義。
2) 因此，優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)具有1455 mA h g?1的高容量，在100次循環(huán)后具有95.8%的容量保持率。作者通過軟包全電池表明，該復(fù)合材料具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性，在25°C下500次循環(huán)后的容量保持率為82.5%，在45°C下400次循環(huán)后為84.0%。
Zhilin Yan et.al Atomic-Level Regulation of SiC4 Units Enable High Li+ Dynamics and Long-Life Micro-Size SiCx Anodes Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202400598
https://doi.org/10.1002/aenm.202400598
