南航申来法/刘振辉，武汉理工余若瀚AM：硅基负极材料体积膨胀下的原位自适应结构演变

主要观点总结

本文主要介绍了一种针对硅负极的结构稳定性问题的原位自适应调控策略。通过构建类豌豆核壳的初始结构，实现了硅负极在循环过程中的自适应形变，有效缓解了体积膨胀带来的问题。该策略被应用于硅基负极材料，表现出高可逆容量、优异循环稳定性和实际应用潜力。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

全球新能源汽车市场的快速扩张推动了锂离子电池能量密度的提升，硅负极因其高理论比容量和适宜的储锂电位被视为下一代高能量密度电池的关键材料。然而，硅负极在合金化过程中产生的体积膨胀导致电池循环稳定性恶化，成为硅基负极商业化的关键瓶颈。

关键观点2: 工作简介

南京航空航天大学的申来法教授、刘振辉副教授和武汉理工大学的余若瀚助理研究员针对这一问题提出了一种原位自适应调控策略。通过构建类豌豆核壳复合结构，实现了硅内核在循环过程中的自适应形变。该文章发表在国际顶级期刊Advanced Materials上。

关键观点3: 内容表述

本工作首先构建了基于无定型的h-SiO x /C均相复合包覆层和Si内核的“豌豆状”核壳复合结构。在内核Si体积膨胀过程中，h-SiO x /C良好的机械稳定性和柔韧性使得结构进行自适应变化，缓解体积膨胀问题。此外，该结构还表现出高可逆容量和优异循环稳定性。通过原位光镜表征和有限元模拟等多种分析手段，充分证明了该原位自适应演变机制的优势。

关键观点4: 作者简介

刘振辉副教授是南京航空航天大学材料学院的硕导，主要从事锂离子电池硅碳负极材料、电解液与器件及在航空航天领域应用研究。余若瀚助理研究员主要进行电子显微学与亚稳态功能纳米材料电化学储能机制的研究。申来法教授则从事高功率电容电池材料与器件及在航空航天领域应用研究。