微米级硅阳极可以以低成本显著提高锂离子电池的能量密度。然而，循环过程中较大的硅体积变化导致有机-无机界面和硅颗粒均出现裂纹。液体电解质进一步渗透到破裂的硅颗粒中并重新形成界面，导致巨大的电极膨胀和快速的容量衰减。

马里兰大学王春生教授和美国陆军作战能力发展司令部陆军研究实验室Oleg Borodin等通过设计一种高压电解质来解决这些挑战，这种电解质可以形成与锂硅合金弱结合的疏硅界面。

本文要点：

（1）

设计的电解质使微型硅阳极（5 µm，4.1 mAh cm^-2）的库仑效率达到99.8%，容量为2175 mAh g^-1，循环次数超过250次，并使100 mAh LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂软包电池在120次循环中的库仑效率超过99.9%，容量高达172 mAh g^-1。

（2）

通过溶剂还原形成Li₂O SEI的电解质设计为下一代高能锂离子电池打开了新的大门，提供了一种不同于抑制电解质中溶剂还原的传统思想的替代方法。此外，作者提出的不可燃FST电解质有可能使与市场上可获得的阴极（如NCA）配对的SiMPs商业化。

参考文献:

Li, AM., Wang, Z., Pollard, T.P. et al. High voltage electrolytes for lithium-ion batteries with micro-sized silicon anodes. Nat Commun 15, 1206 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-45374-0

https://doi.org/10.1038/s41467-024-45374-0