硅基锂离子电池负极材料

硅是目前已知比容量(4200mAh/g)的负极材料,但由于其巨大的体积效应(>300%),硅电极材料在充放电过程中会粉化而从集流体上剥落,使得活性物质与活性物质、活性物质与集流体之间失去电接触,同时不断形成新的固相电解质层SEI,终导致电化学性能的恶化。近年来,研究者们做了大量的研究和探索,尝试解决这些问题并取得了一定的成效,下面就由小编带着大家看看这一领域的研究进展,并提出进一步的研究方向和应用前景。硅的脱嵌锂机理和容量衰减机制硅不具有石墨基材料的层状结构,其储锂机制和其他金属一样,是通过与锂离子的合金化和去合金化进行的,其充放电电极反应可以写作下式:Si+xLi++xe- LiXSi图1硅