在BEV电池领域，硅元素负极材料的突破可能会让电池密度和安全方面有所进展。硅（Si）这种元素在电池领域和负极常用的石墨也就是碳元素是同族的，因其高理论容量、低放电平台、原料丰富和环境友好而被认为是高能量密度锂离子电池（LIB）最有前途的负极材料之一。
       然而，硅的体积变化大、循环过程中不稳定的固体电解质界面（SEI）形成以及硅固有的低电导率阻碍了其实际应用。人们广泛开发了各种改性策略来增强硅基负极的锂储存性能，包括循环稳定性和倍率能力。


       与传统的石墨材料相比，它能够进一步提高重量和体积能量密度。当然，你要说纯硅材料，那目前仍然不靠谱，因为Si在锂化/脱锂过程中体积会发生剧烈变化。之前给大家讲过锂硫电池的膨胀率能达到20%，根本就是肉眼可见了，更不靠谱，但那一期很多小伙伴意识到了，电池是有这个呼吸感的，尤其是充放电过程中，呼吸感十分明显。


       然而，这种呼吸感产生的体积变化会产生严重的副作用，例如破裂、粉碎和分层，从而引发容量快速衰减。因此，减轻硅颗粒断裂仍然是一个主要挑战。重要的是，纳米级硅（尺寸低于150nm）表现出对反复体积变化引起的应力的弹性，从而凸显了其作为阳极活性材料的潜力。


       这就需要对Si元素充当负极进行所谓的【改性】啥意思？就是将Si颗粒的尺寸减小到纳米级（<150nm），增加颗粒之间的接触面积，减少Si阳极体积膨胀的问题，以提高长循环性能。说白了就是用超细的磨机对其进行磨制，到了一定纳米级的时候，你其实磨不到更细致，这是个物理学和加工方面的瓶颈，再往下磨没有意义，所以科学家尝试利用一种叫做
       3D互连氮/碳网络和均匀分布的Si纳米点（SHCM/NCF）制成的连接中空碳纳米球
       的方式来优化负极。


       这种独特的
       洋葱结构的碳涂层
       EnergyStorageMater.
       2020
       ，
       24
       ，312–318】


       这个是今后电池负极材料的新研究方向，具备现实意义。国内中航锂电、宁德时代、比亚迪，已经很早就开展类似研究了。类似技术关注上述三家产品。


                                        
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