近期，青岛科技大学李彬特聘副传授在硅碳负极构造设想方面获得了新停顿，该科研功效以“Si/SiO2@Graphene superstructures for high-performance lithium-ion batteries”为题颁发在素材学顶级期刊Advanced Functional Materials上(影响因子19.924)。该功效第一单元和通信单元为青岛科技大学。
具有构造多样性和特殊功用的三维超构造不断是素材科学和能量转换范畴的研究热点。出格是关于锂离子电池硅(Si)负极，纳米Si的超构造和外表设想能够有效地征服Si本征电子电导率低、体积改变浩荡(300 %)和固体电解量界面膜(SEI)过度积存的问题。将硅碳复合素材集成到纳米杂化构造中获得三维超构造是替代商用石墨负极的一种经济性变革。
在该工做中，研究人员设想了一种自上而下的战略，操纵镁热复原反响和化学气相堆积法构建了Si/SiO2@G-S超构造。Si/SiO2@G-S超构造胜利合成取决于桥状SiO2包覆的Si纳米颗粒集成强大的三维收集。
Si/SiO2@G-S超构造的合成战略
系统的研究表白，桥状SiO2产生的牵引力能够缓解由体积膨胀引起的各个标的目的的应力，从而连结整个电极的完全性。此外，石墨烯的堆积包管了此超构造具有优良的构造不变性和较高的离子/电子传输速度。基于Si/SiO2@G-S的锂离子电池表示了优良的轮回不变性(~1180 mAh g-1，轮回500圈),极佳的倍率性能(908 mAh g-1, 12 A g-1)和机械不变性。组拆的全电池同样展示了优良的轮回不变性和倍率性能。一系列研究手艺表白Si/SiO2@G-S电极能有效不变SEI膜。
Si/SiO2@G-S超构造的工做机造及优良的倍率性能
该工做得到了国度天然科学基金、山东省天然科学基金、山东省高校青年立异手艺基金等项目标撑持。情况学院王磊传授为配合通信做者，2020级博士马艺茹为第一做者。
来源：青岛科技大学
论文信息
DOI：adfm.202211648，ASAP