华东理工大学莫润伟Advanced Science：筛状孔结构调控与界面锂合金化协同构筑高强再生微米硅负极及应力-电压耦合新机制

背景：在全球碳中和目标下，光伏硅废弃物处理和CO2资源化利用成为重要议题，同时高能量密度储能需求推动微米硅负极发展，但其面临体积膨胀和低电导率挑战。研究目的：华东理工大学莫润伟课题组旨在通过电化学锂合金化-快速加热-CO2反应协同工艺，利用光伏废弃物回收微米硅制备具有筛状多孔结构的硅碳复合材料（P-Si@C），以解决硅负极的机械应力积累和离子扩散动力学缓慢问题。结论：P-Si@C负极表现出高比容量（2493 mAh g-1）、低电极膨胀率（10.8%）、优异倍率性能和长循环稳定性（1000次循环后容量保持1257 mAh g-1），全电池体积能量密度达1428 Wh L-1；研究揭示了应力-电压耦合效应增强反应动力学，并创新性提出基于dp/|dQ|峰值的电池安全预警方法，为硅负极体积膨胀难题和光伏硅废料高值化利用提供了新途径。