天津大学材料电化学与表界面工程团队：多级硬碳@硅@软碳用于高循环性高容量密度锂电负极

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科学材料站 文 章 信 息 第一作者：吕丹 通讯作者：刘杰、钟澄 通讯单位：天津大学 Doi: 10.1016/j.jcis.2024.09.009 硅（Si）由于其高理论容量和低电压平台而被认为是下一代锂离子电池（LIB）最有潜力的商业材料之一。但是，硅负极的严重体积膨胀和较差的导电性限制了其实际应用。本文采用化学气相沉积（CVD）法制备了分级多孔硬碳@Si@软碳（PHC@Si@SC）材料。以PHC@Si为模型，讨论了不同硅烷沉积条件下容量和首次库伦效率（ICE）的差异。为了改善循环性能，引入了一种廉价的沥青衍生软碳来保护纳米硅，以抑制体积膨胀。所形成的PHC@Si@SC负极提供了1625 mAh g −1 的高容量和86.8%的高ICE，这归因于硬碳和软碳的出色配合。PHC@Si@SC||NCM 811全电池在苛刻的N/P比1.1的情况下，100次循环后仍可保持55%的容量。这项工作提供了一种易于规模化生产的硅碳材料设计策 ………………………………