高熵硅阳极受到Li离子电池的关注，高熵硅阳极材料具有较高的导电性和Li⁺离子导电性，而且能够缓解体积变化，因此有助于发展先进的Li离子电池，但是高熵硅阳极材料需要进行复杂的元素筛选。

有鉴于此，加州大学洛杉矶分校段镶锋教授、成均馆大学Ho Seok Park教授、中国科学院深圳先进技术研究院Yanhong Li等受到闪锌矿（sphalerite）结构与钻石结构非常类似的灵感，设计了闪锌矿结构的SiP，SiP具有金属导电性，将其作为初始晶相进行元素筛选设计高熵硅电极。

本文要点

（1）

研究发现Zn元素对于改善闪锌矿的结构稳定性和Li存储能力非常重要，其中增加原子所处的位置，储存Li的性能变化规律为BZnSiP₃ < AlZnSiP₃ < GaZnSiP₃ < InZnSiP₃。

InZnSiP₃电极在2000 mA g^-1进行1500圈循环后的容量高达719 mAh g^-1，在10000 mA g^-1的倍率容量高达725 mAh g^-1，并且表现优异的亲锂性、更快速的导电性、更快速的Li扩散速率、更高的Li存储容量、更好的可逆性、机械性。

（2）

当添加原子数目更高的元素，能够产生更强的晶格畸变和更多缺陷结构，进一步增强传质和电荷传输。 筛选了具有无序阳离子的GaCuSnInZnSiP₆, GaCu(Sn)InZnSiP₅, CuSnInZnSiP₅等硅基高熵化合物，以及混合阳离子/阴离子的高熵化合物InZnSiPSeTe、InZnSiP₂Se(or Te)，结果显示这些材料具有金属导电性和更好的储存Li性能。作者认为这种高熵化合物的形成机理是由于熵升高过程的形成能是负的。

参考文献

Wenwu Li, Jeng-Han Wang, Yanhong Li*, Howard Hsueh, Xiao Liu, Yafei Zhao, Shengchi Huang, Xinwei Li, Hui-Ming Cheng, Xiangfeng Duan*, Ho Seok Park*, Element Screening of High-Entropy Silicon Anodes for Superior Li-Storage Performance of Li-Ion Batteries, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c01711

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c01711