华科「国家优青」胡先罗EES | 裂纹钉扎实现微米硅负极的宽温域稳定循环

本文介绍了华中科技大学胡先罗团队在硅负极锂离子电池领域的研究成果。背景方面，硅负极虽然有望大幅提升锂离子电池的能量密度，但其商业化应用受限于严苛温度条件下的体积膨胀和界面降解问题。研究目的是通过设计梯度结构混合固态电解质界面（H-SEI）中的裂纹钉扎机制，解决微米硅负极在极端温度下的循环稳定性问题。研究结果表明，这种双层H-SEI结构能够通过纳米晶无机域和聚合物集成外层的协同作用，有效阻止裂纹扩展，在-20°C至70°C的宽温域内保持结构完整性和锂离子传输连续性。与NCM811正极配对时，1安时软包电池表现出优异的循环性能，容量保持率超过80%，显著优于现有硅基技术。