金属基质材料已经成为与锂等下一代电极材料杂交的理想平台，用于锂离子电池的实际应用。然而，这些金属物质通常以分离的颗粒的形式存在，不能为硅体积变化提供足够的自由空间以及连续的电荷传输途径。
德克萨斯大学奥斯汀分校余桂华和南京师范大学Ping Wu团队从无机凝胶前体合成具有互连孔通道和导电骨架的3D金属框架，将其作为缓冲/导电基质以提高硅负极的储锂性能。作为概念验证演示，商业Si颗粒通过简单的凝胶还原途径原位固定在Sn-Ni合金框架内，并且在循环期间Si颗粒的重排增加了Si在Sn-Ni框架中的分散性，和对储锂的协同作用。 Si @ Sn-Ni全金属骨架的高结构完整性，3D Li+/e-混合传导通路，界面结合的协同效应，活性Si和Sn之间的同时反应动力学，实现了长循环寿命（在0.5 A g-1下100次循环后为1205 mAh g-1）和优异的倍率性能（10 A g-1下为653 mAh g-1）。
Anping Zhang, Zhiwei Fang, Yawen Tang, Yiming Zhou, Ping Wu, Guihua Yu, Inorganic Gel-Derived Metallic Frameworks Enabling High-Performance Silicon Anodes, Nano Letters, 2019.
DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b02429
