天然层状矿物构造低成本高性能硅负极材料

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【研究背景】 硅（Si）因其 超高的理论比容量(3580 mAh g −1 ) 和地壳中第2位的元素丰度，被视为可替代现有锂离子电池石墨负极（理论容量仅372 mAh g −1 ）的下一代负极材料的有力候选者。然而，Si负极在电池充放电过程中，会产生 巨大的体积膨胀效应（~400%） ，进而导致材料表面的固态电解质界面膜（SEI）瓦解和活性材料粉化，从而导致电解液的消耗和引发电池容量迅速衰减。为改善这一难题，近年来研究人员相继采用多种技术手段，包括设计Si纳米结构和碳包覆等技术手段；但这些方法往往涉及较复杂的合成工艺和较高的生产成本；此外，纳米Si材料的低振实密度也严重限制了其商用应用。因此，如何兼顾控制成本与提升性能，开发出具较高振实密度的微米尺寸Si负极依旧是项艰巨的挑战。 【工作简介】 近日， 美国加州大学圣地亚哥分校陈政 ………………………………