具备优异锂电池性能的石墨负载SiOx@C-TiO2负极的规模化合成

本文研究背景为电动汽车与大规模储能发展对锂离子电池能量密度提出更高要求，硅氧（SiOx）负极材料虽具高比容量但面临导电性差、体积膨胀和初始库仑效率低等挑战。研究目的是通过“液相砂磨–机械振实融合–固相烧结”策略，规模化合成石墨负载SiOx@C-TiO2（GSSO@C-T）负极材料，以低成本原料和可放大工艺改善材料性能。研究结论表明，该复合材料通过TiO2协同非晶碳的多功能包覆，有效抑制了体积膨胀，提升了界面稳定性和电子传导，在半电池中展现出长循环稳定性（0.3 A·g-1下200圈后容量约722.4 mAh g-1）和优异倍率性能，并在软包全电池中实现了良好的循环保持率与较低发热率，证明了其在开发高能量密度、高安全性电池方面的应用潜力。