硅（Si）作为下一代高能量密度锂离子电池（LIB）的可行阳极具有巨大前景。然而，其较差的离子/电子电导率和循环过程中显著的体积变化导致LIB性能迅速恶化。近日，厦门大学张桥保报道了一种新型多功能涂层，其特征是超细SiO₂纳米粒子（<7 nm）在Si纳米粒子上嵌入碳（称为Si@uSiO₂-C)。

本文要点：

1) 这种独特的uSiO₂-C涂层提供了高效的电子和离子传输途径，同时还提高了界面稳定性，减轻了循环过程中的体积变化，从而增强了材料的导电性和结构完整性，这得到了实验和计算研究的证实。

2) 此外，uSiO₂-C涂层中丰富的界面促进了Li⁺的传输，均匀分布的超细SiO₂纳米粒子赋予了高电化学反应性和机械稳定性。因此Si@uSiO₂-C阳极在0.2 a g⁻¹下实现了2093 mAh g^−l的高可逆容量，初始库仑效率高达88.3%，具有优异的倍率性能和耐用性。与商用LiFePO₄阴极配对的全电池具有很高的循环性能，在4 C下500次循环中保持了80%的容量保持率。

参考文献：

Zhefei Sun et.al High-Performance Silicon Anodes Enabled by Multifunctional Ultrafine Silica Nanoparticle-Embedded Carbon Coatings for Lithium-Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2025

DOI: 10.1002/aenm.202500189

https://doi.org/10.1002/aenm.202500189