近年来，微米级硅基负极材料凭借其超高的理论比容量和低廉的成本等优势而备受青睐。然而，电化学循环过程中重复的合金化-去合金化反应带来的严重的体积膨胀会造成Si微米颗粒内部结构的损坏，使得电池的循环稳定性受到严重影响。近日，中科院化学研究所的郭玉国研究员与徐泉博士等制备了能够有效抑制体积膨胀的SiMg_yO_X负极材料。

本文要点

1） 研究人员通过大规模真空蒸镀的方法制备了Mg掺杂的微米级SiO_X负极材料（SiMg_yO_X）。原位形成的Mg-Si键网络使得微米级颗粒不仅能够保持原有的电化学性能，而且能够有效抵抗锂化态下的体积应变。因此，惰性网络使SiMg_yO_X具有防裂性能，确保微米颗粒在整个生命周期内的完整性。

2） 研究人员进一步利用碳包覆策略来提高该负极材料的电子电导率和界面稳定性制备了SiMg_yO_X@C复合材料。在半电池中，该复合材料能够实现超过1400mAh/g的可逆充电容量并能够稳定循环超过2000周。将其与NCA正极匹配组装成柱状电池后，全电池也可以实现长达1000周的稳定循环。后续基于循环电极的表征和分析证实了了增强模量是优异性能的决定性因素。

参考文献

Yi-Fan Tian, Ge Li, Di-Xin Xu, Zhuo-Ya Lu, Ming-Yan Yan, Jing Wan, Jin-Yi Li, Quan Xu, Sen Xin, Rui Wen, Yu-Guo Guo, Micron-Sized SiMgyOxwith Stable Internal Structure Evolution for High-Performance Li-Ion Battery Anodes, Advanced Materials, 2022

DOI: 10.1002/adma.202200672