天津大学Carbon Energy：镁掺杂、碳包覆与预锂化改善锂电池硅基负极的初始库仑效率

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科学材料站 研 究 方 向 大分类：电池、锂离子电池 小分类：电池安全、高容量负极材料 科学材料站 文 章 介 绍 研究背景： 硅亚氧化物（SiOx，x ≈ 1）作为锂离子电池的负极材料具有高容量的优势，但由于首次循环中不可逆的锂硅酸盐形成，导致其初始库仑效率（ICE）较低。 研究亮点： 本研究通过使用低成本的镁粉末作为还原剂，对SiOx进行固相镁掺杂反应，成功提升了SiOx的ICE。镁掺杂产生的MgSiO 3 或Mg 2 SiO 4 主要分布在SiOx表面，有效抑制了首次循环中的不可逆锂离子损失。 主要内容： 通过控制镁与SiOx之间的反应过程，本文调整了镁掺杂SiOx的相组成、比例和形态，从而操纵其性能。优化后的样品展示了1226 mAh g⁻¹的容量和84.12%的ICE，与未掺杂镁的碳包覆SiOx相比有显著提升。同时，镁掺杂与预锂化的协同改性进一步将SiOx的容量提高到1477 mAh g⁻ ………………………………