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硅酸盐学报2025年第04期:面向实用化硅基负极电解液及界面设计的思考

来源:期刊VIP网 时间:


作者:毛冲;薛伟江;

单位:珠海市赛纬电子材料股份有限公司;西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,微纳尺度材料行为研究中心;

摘要:高比能电池技术是实现国家“双碳”目标的重要支撑,其中硅基负极以其超高克容量被认为是下一代高比能锂离子电池负极材料的首选。由于硅基负极在循环过程中体积形变严重,导致硅材料的破裂及粉化严重、电解液在硅基材料表面形成的固态电解质膜不稳定,进而导致电池循环膨胀严重、电池循环寿命缩短等问题,使得该电池体系的实用化受到挑战。同时,人们对实际工况下硅基负极的界面演化和失效机制等关键科学问题尚缺乏深入认识。本文从硅基负极的衰减机理出发,评述了从材料结构到电解液设计的研究进展,提出在面向实用化过程中,电解液设计需要进一步明晰硅负极的衰减机理、构建新型表征方法、构筑新分子结构以提升硅负极的界面稳定性等几个方面,推动匹配硅基高比能电池电解液和电池体系的实际应用。

关键词:硅基负极;电解液;循环寿命;衰减机理

基金资助:赛纬电子材料股份有限公司–西安交通大学联合研发项目(20230184)