两院院士!被引16W+,ACS Energy Letters副主编——乔世璋院士,重磅Nature Energy!
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2026-05-25 08:30
文章摘要
随着电动汽车发展,锂离子电池需兼顾高能量密度与快充能力。硅负极因高理论容量受关注,但充放电中体积变化导致SEI反复破裂、活性锂消耗及界面阻抗增大,快充下问题尤甚。传统电解液策略虽能形成富含LiF的SEI,但牺牲了离子电导率。针对此,阿德莱德大学乔世璋院士团队提出“界面阴离子还原催化”策略,在硅负极表面构筑硫空位MoS₂₋ₓ作为催化中心。硫空位产生的静电势阱吸引FSI⁻阴离子,形成FSI⁻富集的界面溶剂化结构,促进接触离子对生成,优先还原FSI⁻并诱导超细LiF晶粒成核,形成致密、富含LiF的SEI。该SEI有快速Li⁺传输通道,使硅基负极在800次循环中平均库仑效率达99.94%。软包电池6分钟充入85.3%容量,能量密度240.4 Wh kg⁻¹,Ah级软包电池6C循环500次后容量保持率72.0%,满足USABC快充指标。该工作为硅负极快充提供解决方案,连接催化与电池界面科学。研究以“Anion-reduction catalytic centres regulate interfacial solvation structures for fast-charging Si anodes”为题发表在Nature Energy上。
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