1成果簡介

傳統電極在折疊的過程中活性物質易從集流體上脫離而導致電極失效，常通過設計并構筑自支撐電極的方式降低非活性物質含量并提升電池能量密度。本文，寧夏大學張慧等在《Journal of Colloid and Interface Science》期刊發表名為“Rationally designed rGO@CNTs@CNFs film as self-supporting binder-free Si electrodes for high-performance lithium-ion batteries”的論文，為發展新型自支撐Si硅電極提供了新思路。論文從“點線面”設計角度出發，通過合理設計Si、碳納米管（CNTs）、碳納米纖維（CNFs）及氧化石墨烯（GO）的空間狀態實現“1D→2D→3D”的結構轉變。通過進一步合理優化CNTs及CNFs互鎖狀態來調整孔隙結構以緩解Si的體積應力，從而獲得具有高穩定性的自支撐Si電極。

2圖文導讀

圖1、 自支撐rGO@CNTs@CNFs@Si-X電極合成過程

圖2、自支撐電極結構表征

圖3 、電極電化學特性

圖4、循環后電極及柔韌特性

圖5、電池失效機制

3小結

綜上所述，論文提出了“1D→2D→3D”的簡單有效策略來制備具有三維多層結構的自支撐無粘結劑的Si硅電極并通過調控CNTs/CNFs互鎖狀態將Si有效固定在導電彈性網絡中以減輕Si的體積應力，這項工作為新型自支撐電極的開發提供了一種新思路。 文獻： https://doi.org/10.1016/j.jcis.2022.11.032

審核編輯 ：李倩