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作者:苏楠,邱介山,王治宇 发展高效的能源存储和转化技术有助于实现“碳达峰、碳中和”目标。锂离子电池是目前应用最为广泛的高效储能技术之一[1], 但商业化石墨负极储锂容量低, 极大限制了锂离子电池能量密度[2]。硅具有低电位、储量丰富等优点, 且理论比容量(4200 mAh·g-1)远高于石墨负极, 被视为取代石墨的候选负极材料[3]。硅材料基于与锂离子的可逆合金化反应实现储锂, 但这一过程伴随巨大的体积变化(~400%), 导致电极快速粉化失效, 成为制约硅负极走向实际应用的关键瓶颈[3-4]。 近年来, 研究者开发了多种提升硅负极稳定性与电化学性能的策略, 如: 纳米化[5]、与导电碳等材料结构复合[6-7]等, 通过在微观尺度缓解硅负极储锂体积膨胀伴随的机械应力提升其结构稳定性; 开发新型电解液或电解液添加剂, 提升硅负极表界面固体电解质界面相(SEI)的稳定性与库仑效率[8]; 发...
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