来源：Nano Research Energy
2023年5月5日，华南师范大学陈祖信副教授、皇家墨尔本理工大学Derek Hao博士与湖南师范大学杨立山教授围绕SiOx基负极在清华大学主办的高起点新刊Nano Research Energy合作发表题为“Recent advances of SiOx-based anodes for sustainable lithium-ion batteries”的综述性论文。
伴随电动汽车(EV)和便携式电子设备(PED)的飞速发展，市场迫切需要不断开发具有高比容和长循环寿命的锂离子电池。对于负极而言，传统的石墨阳极受限于自身理论容量(372 mA h•g−1)而基本达到其能量密度上限，硅基材料被认为是下一代高能锂离子电池的理想候选负极。在实际开发过程中，人们逐渐发现SiOx (0
在该综述论文中，作者们首先详细介绍了SiOx基负极的结构特性、储能机制与多种合成方法。由于不可避免的体积膨胀和电化学不可逆性，负极首效甚至低至50-60%，这使得SiOx基材料在实际应用受限。针对以上问题，该论文进一步总结归纳了SiOx/C复合材料多种优化策略和多孔结构构筑思路。论文后半部分，深入讨论了目前行业内最新的几种改性策略：新型粘合剂和电解质添加剂的使用、预锂化和其他锂离子电池组分。其中，设计新型粘合剂不仅可以稳定电极在电解过程的完整性与电接触，电解质添加剂可综合粘结剂通过衍生SEI网络来稳定负极的Li+/e−的良好传输，而预锂化是当下针对商用SiOx或Si负极解决低首效的最有效途径。此外，该论文还提到了SiOx基负极的新型机理研究、SEI分析检测方法、及SiOx相关产业的发展前景。该综述所述内容可为后续SiOx基负极研究开发提供参考与指导。