具有鲁棒性和快速离子传导性的界面助力氧化硅负极用于高能锂离子电池

由于氧化亚硅（SiOx）材料的比容量远高于传统石墨负极，因此其作为高能锂离子电池的负极材料备受青睐。然而，SiOx负极在反复嵌锂/脱锂过程中因巨大的体积变化，导致初始库伦效率（ICE）低和容量保持率不足，这极大地阻碍了其实际应用。

为解决SiOx的这些缺点，通过一种简单的煅烧方法，合理预构建了一个富含LiF、Li₂C₂O₄、LiBO₂和Li₂B₄O₇的稳定且快速离子传导界面。在这种预构建的人工保护层的辅助下，形成的固体电解质界面（SEI）层具有高杨氏模量和快速Li⁺传导能力，因此能够适应SiOx负极的塑性变形，减轻副反应，并在循环过程中保持电极完整性。

因此，改性后的SiOx（M-SiOx）负极表现出更高的初始库伦效率、更好的容量保持率和优异的倍率性能。更令人鼓舞的是，将M-SiOx负极与LiNi₀.₈Mn₀.₁Co₀.₁O₂正极配对的全电池在200次循环后仍具有80.6%的高容量保持率。

本文揭示了预构建人工SEI层和调控界面化学对改善SiOx基负极性能的重要性，这是推动SiOx基负极大规模应用的里程碑式工作。

服务对象 ： 青岛科技大学
发表时间： 2023 年 11月 14 日
发表期刊： Advanced Energy Materials
文章链接： http://dx.doi.org/10.1002/aenm.202302899