研究前沿：石墨/硅复合负极材料-锂电 | Nature Nanotechnology

今日新材料 2025-10-26 11:30

文章摘要

本文针对锂离子电池中硅基负极材料因体积膨胀导致容量衰减的问题展开研究。背景方面，硅材料虽具有十倍于石墨的理论容量，但其充放电过程中的剧烈体积变化限制了实际应用。研究目的为通过多模态原位成像技术系统分析石墨/微米硅复合负极的多尺度行为，揭示纳米多孔结构对稳定性的影响及电极内部异质应变机制。结论表明，硅颗粒包裹会扰乱电流分布并增加锂沉积风险，而碳-粘结剂域的膨胀与孔隙率变化显著影响性能；基于此提出的双层电极结构（顶层多孔富石墨、底层富硅）有效降低了极化与容量衰减，为高性能硅基负极设计提供了新方案。

研究前沿：石墨/硅复合负极材料-锂电 | Nature Nanotechnology

查看文献： Unravelling electro-chemo-mechanical processes in graphite/silicon composites for designing nanoporous and microstructured battery electrodes
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