使用二氧化硅作为锂离子电池负极材料需要一个预处理步骤来诱导电化学活性。二氧化硅和锂之间的部分可逆电化学还原反应被认为可以产生硅，硅随后可以与锂发生可逆反应，提供比石墨材料更高的稳定容量。迄今为止，有关其电化学还原途径和产物的性质尚不清楚，因此阻碍了二氧化硅基负极的设计、优化和更广泛的吸收。
近日，英国谢菲尔德大学Siddharth V. Patwardhan，Denis J. Cumming报道了揭示了二氧化硅负极电化学还原的途径，并首次将硅元素确定为还原产物。
文章要点
1）通过对还原过程中的电流响应和容量增加的分析，研究人员发现，二氧化硅必须被还原才能引入可逆容量，通过在高温下恒定负载放电可获得600 mAh g−1的最高容量。
2）通过全散射X射线对分布函数分析的表征表明，还原产物本质上是无定形的，这突显了使用局部结构方法来揭示传统衍射通常无法获得的重要信息的必要性。
该研究有助于理解二氧化硅的电化学还原过程，并可以为预处理工艺的进展提供信息，从而使其能够被整合到下一代锂离子电池中。为在LIBs中直接使用二氧化硅铺平了道路。
Jake E. Entwistle, et al, Insights into the Electrochemical Reduction Products and Processes in Silica Anodes for Next-Generation Lithium-Ion Batteries, Adv. Energy Mater. 2020
DOI: 10.1002/aenm.202001826
https://doi.org/10.1002/aenm.202001826
