「国家杰青」杨全红领衔!天津大学吴士超最新AM丨应力透镜烧结稳固硅负极!
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2026-07-15 08:30
文章摘要
全固态电池面临固-固界面接触难题,硅负极循环中超过300%的体积变化导致结构失效。传统静态约束策略虽能缓冲膨胀但阻碍离子传输,而硅电化学烧结虽可恢复导通却易引起过度团聚。本研究提出“应力透镜电化学烧结”策略,将硅共形沉积于多孔碳宿主中,利用高曲率孔口作为几何收缩位点。循环时,这些位点将硅体积膨胀应力精准聚焦于颗粒接触处,降低原子扩散能垒,诱导选择性Si-Si键重排和颗粒间烧结,形成连续、低阻且机械可靠的硅网络,同时保留内部孔隙缓冲体积变化。该结构在硫化物全固态电池中100次循环后容量保持率约100%,倍率性能优异,全电池稳定循环超700次。研究表明,合理引导动态重构可解决高容量负极界面失效问题,为全固态电池设计提供新思路。
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