华中科技大学霍开富团队报道了一种低成本和可扩展的自上而下技术，N₂中对Mg-Si合金进行热氮化，然后在酸性溶液中去除Mg₃N₂副产物，最终得到蚂蚁巢状微尺度多孔硅（AMPSi），用于LIB中的高性能负极。同步辐射断层扫描重建图显示AMPSi具有3D互连Si纳米韧带和类似天然蚂蚁巢的双连续纳米多孔网络。厦门大学张桥保（共同通讯作者）提供原位TEM表征，原位TEM表明，宽度为几十纳米的Si纳米韧带可在锂化/脱锂期间可逆地膨胀/收缩而不粉化，并且Si纳米韧带的体积膨胀可通过周围的孔隙可逆地向内呼吸从而导致可忽略的颗粒水平向外膨胀。AMPSi集成了纳米级和微米级Si的内在优点，具有0.84 g cm^-3的高振实密度和小的比表面。在涂覆5-8nm厚的碳层以改善导电性之后，碳涂层多孔硅负极在2100 mA g^-1下提供1271 mAh g^-1的高容量，1000次循环后容量保持率为90％，在5.1 mAh cm^-2的高面积容量下具有17.8％的低电极膨胀。具有预锂化硅负极和Li（Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3）O₂正极的全电池具有502 Wh Kg^-1的高能量密度和400次循环后84％的容量保持率。

Weili An, Biao Gao, Shixiong Mei, Ben Xiang, Jijiang Fu, Lei Wang, Qiaobao Zhang, Paul K. Chu, Kaifu Huo, Scalable synthesis of ant-nest-like bulk porous silicon for high-performance lithium-ion battery anodes. Nature Communications, 2019.

DOI: 10.1038/s41467-019-09510-5

https://www.nature.com/articles/s41467-019-09510-5