锂离子电池用硅负极：不仅容量高，快充性能还更好！

本文研究了硅负极在锂离子电池中的快充性能。背景方面，传统的石墨负极在快充条件下易产生锂枝晶，影响电池性能和安全性，而硅负极因其高比容量被视为潜在替代品。研究目的是探究硅负极在快充条件下的性能表现及其机制。通过对比石墨负极和硅负极的电化学行为，研究发现硅负极具有更低的去溶剂化能、更快的SEI离子传输和锂化负极表面迁移速率，且表现出独特的锂“自溶”现象。基于这些发现，研究团队设计了一种梯度硅/石墨复合负极（Si/Gr-Grad），其在快充条件下表现出优异的循环稳定性和容量保持率，Ah级软包电池在4C快充条件下循环300圈后容量保持率高达97.9%。结论表明，硅负极在快充性能上优于石墨负极，且梯度设计能有效抑制枝晶生长，提升电池的安全性和实用性。