鋰離子電池硅基負極材料的研究進展

摘要：硅材料因其具有較高的理論容量、脫/嵌鋰電位較低等優勢受到人們的廣泛關注。但是硅材料在嵌/脫鋰過程中劇烈的體積效應限制了其實際應用。劇烈的體積變化將導致電極材料快速機械粉化,并從集流體上逐漸脫離,造成容量的快速下降。同時,還會導致材料表面的固體電解質界面膜(solid electrolyte interface,SEI)不斷破壞-重構,造成持續的鋰離子損耗。因此這些缺點是硅材料運用于電池負極材料亟需解決的問題。針對上述問題一個很好的解決辦法是同具有彈性的導電材料進行復合,由此硅與碳材料的復合成為鋰離子電池陽極的理想選擇。本文列舉了一些改進硅基負極材料的方法,并對一些硅/碳復合負極材料進行了綜述,以及提出未來硅碳負極材料發展趨勢。