AEM：生物硅化法制备高容量亚纳米二价硅

Nanoyu

2023-07-23

从高容量和可靠的安全性来看，小颗粒低价硅基复合材料是一种可行的锂离子电池负极材料。然而，强健的四价硅前驱体使得合成很难实现绿色。

近日，武汉理工大学麦立强教授，Xuanpeng Wang利用水葫芦中的生物硅化作用，发现它是一种优良的低价硅的天然前体。

文章要点

1）生物生成的亚纳米(0.5 nm)硅质点复合材料(EC-SIOC)表现出Si-O和C-O键之间的可逆转化机制，不同于以前的合金化反应的锂存储机制。

2）由于均匀的生物质结构有利于固相反应，热解EC-SiOc的归一化能耗比二氧化硅碳热还原的能耗低约80%，类似于熔盐电解。 EC-SIOC的抽样调查显示，在749.9 mA g⁻¹的电流密度下，平均容量高达100 mAh g⁻¹。这一研究揭示了生物质前驱体在合成Si─O─C材料方面的巨大潜力。

参考文献

Zi’ang Liu, et al, High-Capacity Sub-Nano Divalent Silicon from Biosilicification, Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202301715

https://doi.org/10.1002/aenm.202301715