华南师范大学林晓明/蔡跃鹏：阐明嵌入氮掺杂碳框架中的钴位点在硅基负极中稳定和存储的作用

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01 引言 由于理论容量高，氧化还原电位低、环境友好、自然丰度高等优点，硅（Si）被认为是最有前途的高容量负极材料之一。不幸的是，在（去）合金化过程中，硅负极的巨大体积变化（>300%）导致活性物质的机械断裂和粉碎，导致固体电解质界面（SEI）膜的持续破坏和再生。为了缓解上述问题，以碳(C)涂层为保护层的硅基复合材料的结构设计是一种可行的策略。然而，较低的石墨-碳壳和过厚的碳涂层在循环过程中往往会形成“死硅”，影响了硅负极的实际容量。通过对碳材料的结构和组成的精细控制，可以更好地利用各组分在电导率、机械刚度和电化学活性等方面的协同优势。一方面，具有高电负性的非金属元素（N、B、S等）的掺杂。这可有效优化碳材料的结构、孔隙率、活性位点，增强碳与硅的相互作用。另一方面，引入金属纳米颗粒或碳 ………………………………