通过在化学蒸汽沉积衍生的碳阳极材料的现场生长和转化构建功能性离子传输接口
Zhuo-Ya Lu1,2, Yu-Ming Zhao3, Di-Xin Xu3
1CAS Key Laboratory of Molecular Nanostructure and Nanotechnology, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences (CAS), Beijing 100190, P. R. China.
Journal of the American Chemical Society
|February 18, 2026
概括
一种新碳阳极材料 (SSC@LSO) 通过创建连续的Li+运输通道来提高离子电池的性能. 这提高了下一代电池的快速充电能力和循环稳定性.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 碳复合材料对高性能离子电池 (LIB) 是有前途的,因为其容量高,体积可控扩张.
- 然而,碳框架中不连续的分布阻碍了Li+运输,限制了快速充电.
研究的目的:
- 开发一种新的碳阳极材料 (SSC@LSO),具有连续和加速的Li+传输.
- 提高LIBs的快速充电能力和循环稳定性.
主要方法:
- 合成的SSC@LSO通过沉积纳米Si到有孔的碳通过酸盐热解.
- 通过表面氧化和化,将表面Si层转化为LixSiO<0xE1><0xB5><0xA7>层.
主要成果:
- SiO<0xE1><0xB5><0xA7>层形成连续的+运输通道,减轻体积膨胀和侧面反应.
- SSC@LSO实现了高的特异容量 (1959.7 mA hg-1) 和初始库伦比效率 (91.9%).
- 显示出出色的循环稳定性 (在25°C时91.7%,在1000次循环后在45°C时83.7%) 和高速率性能 (5°C时86.9%).
结论:
- 开发的SSC@LSO材料为LIBs提供了显著改善的利率能力和循环稳定性.
- 连续的Li+运输接口是克服传统Si-碳阳极局限性的关键.
- SSC@LSO显示了下一代高性能LIB应用程序的高实际价值.


