李永峰/马新龙课题组ACS Nano：突破硅基负极瓶颈！三模态碳纳米结构让锂离子电池性能大幅提升

本文介绍了李永峰/马新龙课题组在ACS Nano上发表的研究成果，开发了一种"边缘-表面-内部"三模态碳纳米结构，应用于硅基负极材料，显著提升了锂离子电池的倍率性能和循环稳定性。研究背景是随着电动汽车和便携式电子设备的迅猛发展，对高能量密度锂离子电池的需求日益增长，而硅基负极材料因其卓越的理论容量被视为最有前途的候选材料之一，但面临巨大体积变化导致的性能问题。研究目的是通过构建分层碳纳米结构的硅基电极材料（Si@Gr@CNT），突破传统碳材料保护策略的局限性。研究结论表明，这种三模态结构通过改善局部电流分布抑制了过量LiF形成，实现了更稳定、更薄的SEI层，同时提供了应力调节效应，有效缓解了循环过程中的结构应力，使Si@Gr@CNT电极在半电池倍率性能方面提升了63.2%。