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AFM:SiO阳极上的双层掺硫固体电解质界面提高了锂离子电池的性能

NavyLIu
2025-12-17


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一氧化硅(SiO)因其高理论比容量而成为锂离子电池(LIB)的重要阳极材料。然而,其固有的低导电性和不可避免的电化学惰性固体电解质界面(SEI)的形成严重限制了电池性能。近日,国立中正大学李元堯提出了一种可扩展的湿球磨策略来构建双层核壳SiO基复合材料。

 

本文要点:

1) 内层包括碳纳米管(CNT)和还原氧化石墨烯(rGO)的混合导电网络,显著改善了电子传输路径。外壳是一种致密的硫掺杂环化聚丙烯腈(ScPAN),其来源于聚合物前体,可有效减轻体积膨胀,稳定SEI,并防止直接接触SiO电解质。这种独特的架构产生了SiO@rGO-CNT@ScPAN复合材料,并被用作LIB中的活性阳极材料。

2) 电池测试显示,在0.1 A g−1时,初始库仑效率为81.48%,并且具有优异的循环稳定性和倍率性能。在1 A g-1下进行250次循环后,其容量保持率为94.37%,库仑效率高于99%。此外,具有NCM811阴极的全电池在0.2 C下表现出超过150次循环的稳定性,证明了这种复合设计在下一代LIB中的应用可行性。

 

参考文献:

Chu-Pen Liao et.al Dual-Layer Sulfur-Doped Artificial Solid-Electrolyte Interphase on SiO Anodes Boosts the Performance of Lithium-Ion Batteries Adv. Functional Mater. 2025

DOI: 10.1002/adfm.202524516

https://doi.org/10.1002/adfm.202524516




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