基于结构设计和修改的离子电池中极体积扩张的抑制策略:一篇评论
Yu Shang1, Haibo Li1, Ting Ma1
1School of Resources and Civil Engineering, Northeastern University, Shenyang 110819, China.
ACS applied materials & interfaces
|May 19, 2025
概括
阳极为离子电池 (LIB) 提供高容量,但受到体积膨胀的影响. 本综述探讨了诸如多孔结构和复合材料等策略,以提高阳极稳定性和电池周期寿命.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- 阳极对高容量离子电池 (LIB) 是一个有前途的产品.
- 循环期间的体积膨胀会导致固体电解质间相 (SEI) 失效,并限制电池的寿命.
- 了解膨胀机制对于开发稳定的阳极至关重要.
研究的目的:
- 综合审查基于Si的阳极改造和结构设计的最新进展.
- 讨论扩展框架结构及其对电池性能的影响.
- 为了突出抑制阳极体积膨胀的策略.
主要方法:
- 基于Si的阳极改造和结构设计策略的分类.
- 深入讨论扩大规模的框架结构.
- 重点是复合结构 (如Si/碳,Si/MXene) 和它们的协同效应.
主要成果:
- 通过合金烧结重建的多孔单晶球有效抑制体积膨胀.
- 使用石墨烯或MXene的复合结构通过抵消内部应力来抑制SEI碎片化.
- 特殊的纳米形状结构有助于长期循环期间的阳极稳定性.
结论:
- 结构修改和复合设计是克服阳极体积扩张的关键.
- 合金烧结,多孔结构和二维材料集成为阳极稳定提供了有效的策略.
- 本综述为推进实用LIB应用的Si基阳极提供了洞察力.


