Adv. Energy Mater.：一氧化硅和石墨颗粒之间相互作用的机理和定量理解

湘湘

2022-11-28

由硅和二氧化硅(SiO₂)组成的SiO是最有商业前景的阳极材料之一，可与目前广泛使用的石墨混合用于高能量密度锂离子电池(LIBs)。一氧化硅/石墨(SiO/Gr)复合阳极的主要瓶颈之一是由于复合颗粒内部和之间引起的相当大的应力和应变(变形)而导致的可循环性。然而，仍然缺乏对高度电化学-机械耦合行为的复杂和定量的理解。

北卡罗来纳大学夏洛特分校Jun Xu等建立并验证了电化学力学模型。

本文要点：

（1）

该模型具有详细的几何描述，可定量揭示使用半电池配置的SiO/Gr复合阳极的潜在控制机制。结果表明，一个8-10 wt%的SiO是在1C恒流充电条件下关于容量传递和最小化Li电镀的最佳选择。将一氧化硅颗粒放置在隔板附近并减小一氧化硅颗粒的尺寸也被证明有利于电化学性能，而对机械失配的影响很小。

（2）

这项研究强调了一个有前途的多物理模型，用于下一代电池的设计和评估，并开启了对电极中复合粒子之间相互作用的机械和定量理解。

参考文献:

Gao, X., Li, S., Xue, J., Hu, D., Xu, J., A Mechanistic and Quantitative Understanding of the Interactions between SiO and Graphite Particles. Adv. Energy Mater. 2022, 2202584.

DOI: 10.1002/aenm.202202584

https://doi.org/10.1002/aenm.202202584