ACS Energy Letters最新研究：构建拓扑SEI提升硅负极锂电池性能

文章预览

第一作者：Youngmin Ko、Jiwoong Bae 通讯作者：Brett A. Helms 通讯单位：劳伦斯伯克利国家实验室 【研究背景】 硅是一种高容量的负极，单独使用或作为石墨复合材料的一部分，可大大提高锂离子的能量密度密度。然而，与石墨负极不同，硅负极在充放电过程中很难形成稳定且坚固的SEI，最终缩短了锂离子电池的循环寿命。这种不稳定性的潜在原因是在锂化和衰减过程中随着荷电状态(SOC)的变化而发生的体积变化幅度(高达300%)，这会触发SEI分层、重构。因此，电解液不断降解和消耗，导致锂库存的永久损失。为了更好地适应硅负极的体积变化，同时保持足够的离子传导和电子钝化，设计包含无机物和有机物的混合SEI结构被认为是缓解硅负极性能衰退的有效方案。然而从化学机械角度来看，通过电解质设计来控制其性能仍然是一个具有挑战性的任务。 【成 ………………………………