基于纳米工程的多孔策略成功地缓解了与合金负极体积膨胀有关的若干问题。然而，由于诸如压延不相容性，低质量负载和过度使用非活性材料等局限性，多孔合金负极的实际应用充满挑战性，与常规石墨负极相比，这些缺点都导致合金负极较低的体积能量密度。特别地，在压延期间，合金基复合材料中的多孔结构在高压下容易塌陷，从而削弱了多孔性。

近日，国立蔚山科学技术院（UNIST）Jaephil Cho报道了一种适合硅-石墨负极的压延兼容大孔结构，以最大程度地提高体积能量密度。

文章要点

1）负极材料由弹性最外层的碳膜、无填充的多孔结构和石墨芯组成。由于弹性碳覆盖层的润滑特性，脆性Si纳米层覆盖的大孔结构在电极压延过程中可以承受高压并保持其多孔结构。同时，采用了可扩展的机械搅拌和化学气相沉积法。

2）所制备的负极复合材料具有超过3.6 mAh cm^-2的优异电化学稳定性，电极体积膨胀程度较小。此外，全电池性能评估结果表明，与以前的研究报道相比，该复合材料具有更高的能量密度（932Wh L^-1）和更高的比能量（333Wh/kg^-1），并且具有循环稳定性。

Yeonguk Son, et al, Calendering-Compatible Macroporous Architecture for Silicon–Graphite Composite toward High-Energy Lithium-Ion Batteries, Adv. Mater. 2020

DOI: 10.1002/adma.202003286

https://doi.org/10.1002/adma.202003286