硅/碳(Si/C)復合材料作為可充電電池的陽極材料具有巨大應用潛力,因為這些材料分別集成了硅和碳成分的高比容量和優異循環穩定性。基于木質纖維素的功能性Si/C復合材料因其可持續性、靈活的結構可調性和多樣化的物理化學功能等優點而受到廣泛關注。盡管可充電電池的蓬勃發展推動了對具有高電化學性能的木質纖維素衍生Si/C材料的研究,但全面闡明這些材料設計和功能化的研究仍然很少。近日,天津科技大學司傳領、徐婷、王冠華對用于可充電電池的木質纖維素衍生硅碳復合材料的設計與功能化進行了綜述研究。
本文要點:
1) 作者首先系統總結了木質纖維素衍生Si/C復合材料結構設計的最新進展,并簡要分析了基于自身和外部的硅選擇來源。隨后,作者強調了功能化策略,包括硅材料的納米化、多孔化、鎂熱還原以及碳材料的雜原子改性。
2) 此外,作者還闡述了木質纖維素衍生的硅/碳基材料在可充電電池中的應用。最后,作者討論了木質纖維素衍生的Si/C復合材料在儲能應用中的挑戰和前景。
Wei Li et.al Design and Functionalization of Lignocellulose-Derived Silicon-Carbon Composites for Rechargeable Batteries Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202403593
https://doi.org/10.1002/aenm.202403593