由于具有非常高的理论容量、锂化过电势非常低、不容易形成锂枝晶，因此人们认为Si材料是具有前景的电池阳极材料。但是目前发展的固态电池Si电极性能非常差，这阻碍了Si电极的应用。

有鉴于此，吉森大学Jürgen Janek、马克思·普朗克钢铁研究所Dierk Raabe、牛津大学Hanyu Huo等通过结构表征、化学表征、理论计算等结合，研究Si/Li₆PS₅Cl复合材料以及没有固态电解质的Si电极的化学/机械失效机理。

主要内容

（1）

研究发现Si|Li₆PS₅Cl界面上生长固体电解质相界面（solid electrolyte interphase）严重的增加复合电极的电阻，导致Si|Li₆PS₅Cl快速的产生性能衰减。没有固体电解质的Si电极表现较好的离子导电能力和电子导电能力，因此得到比较高的电池容量。但是这种不含固体电解质的Si电极在脱锂过程中界面上能够产生微型孔隙并且导致比较高的机械应力。

（2）

通过研究不同结构Si电极的化学失效和机械失效机理有助于设计性能更加优异的电极材料。

参考文献

Huo, H., Jiang, M., Bai, Y. et al. Chemo-mechanical failure mechanisms of the silicon anode in solid-state batteries. Nat. Mater. (2024)

DOI: 10.1038/s41563-023-01792-x

https://www.nature.com/articles/s41563-023-01792-x