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【锂电】厦大王鸣生&陈松岩&黄巍EES：自发Li-Si合金化实现全电化学活性硅阳极

时间：2023-12-21 来源： 浏览：

【锂电】厦大王鸣生&陈松岩&黄巍EES：自发Li-Si合金化实现全电化学活性硅阳极

NavyLIu 能源技术情报
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锂硅合金由于其高的离子 / 电子导电性而被认为是先进硅基固态电池的关键阳极材料。然而，锂硅合金中锂的高含量增加了电池充电过程中锂枝晶生长和软短路的风险。近日，厦门大学 Wang Mingsheng 、 Chen Songyan 、 Huang Wei 开发了一种结构合理、纯硅比例优化的全电化学活性 Si/Li 2 1Si 5 复合阳极。
本文要点：
1)   作者利用微米硅氧化层中的缺陷，首先通过快速自发的 Li-Si 合金化反应合成了 Li 21 Si 5 合金，然后通过冷压将其与硅颗粒混合。在这种复合阳极中， Li 21 Si 5 晶粒均匀分布在 Si 颗粒之间，并作为 Si 的软缓冲。由于 Li 21 Si 5 晶粒和 Si 颗粒之间的自放电限制， Li 21 Si 5 合金保持锂饱和状态，并起到锂补充的作用。
2 )   同时，它在阳极中构建了一个导电网络，可以促进锂离子的传输并诱导其在 Si 颗粒中的储存，从而避免枝晶的形成。因此， Si/Li 21 Si 5 -ASSB 在 25 ℃时可以实现 97.8% 的超高初始库仑效率，以及在 17.9mAh cm −2 的大面积容量下具有 18.9% 的低膨胀率。

参考文献：
Zhi Yong Zhang et.al All-electrochem-active silicon anode enabled by spontaneous Li-Si alloying for ultra-high performance solid-state batteries EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE03877G
https://doi.org/10.1039/D3EE03877G

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