在该工作中,研究人员设计了一种自上而下的策略,利用镁热还原反应和化学气相沉积法构建了Si/SiO2@G-S超结构。Si/SiO2@G-S超结构成功合成取决于桥状SiO2包覆的Si纳米颗粒集成强大的三维网络。
系统的研究表明,桥状SiO2产生的牵引力可以缓解由体积膨胀引起的各个方向的应力,从而保持整个电极的完整性。此外,石墨烯的沉积保证了此超结构具有优异的结构稳定性和较高的离子/电子传输速率。基于Si/SiO2@G-S的锂离子电池表现了优异的循环稳定性(~1180 mAh g-1,循环500圈),极佳的倍率性能(908 mAh g-1, 12 A g-1)和机械稳定性。组装的全电池同样展现了良好的循环稳定性和倍率性能。一系列研究技术表明Si/SiO2@G-S电极能有效稳定SEI膜。
该工作得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、山东省高校青年创新技术基金等项目的支持。环境学院王磊教授为共同通讯作者,2020级博士马艺茹为第一作者。
DOI:adfm.202211648,ASAP
文章来源:青岛科技大学
李彬,副教授,博士毕业于复旦大学化学,师从赵东元院士,博士毕业后在新加坡南洋理工大学继续博士后的研究工作。主要从事新型多孔材料的合成与应用,尤其是在磁性微介孔材料的构建、结构控制、性能调控以及在催化、分离等领域取得了一系列有影响力的研究成果。同时开拓多孔材料的应用领域,将有序介孔材料应用于面向人工智能的神经元记忆仿生电子器件中,开发了基于有序介孔材料的新型忆阻器,为简化人工智能处理器的结构,实现更高效和低能耗的处理器设计提供了全新的思路。已在Journalof the American Chemical Society, Advanced Materials, Advanced Functional Materials, Chemical Science等期刊发表二十余篇论文。