清华大学魏飞教授通过直接表面氮化工艺,然后进行化学气相沉积(CVD)碳生长,制备了由Si,Si3N4和高石墨化碳组成的蛋状结构复合材料(Si@Si3N4@C)。所提出的技术的关键特征如下:首先,与前一种方法不同,首先采用直接表面氮化来引入结晶致密的Si3N4层,然后进行CVD工艺以涂覆高质量的碳层。两步气固反应可以避免液体体系中表面积增加的问题。此外,具有高强度和韧性的Si3N4层充当缓冲层以有效地缓解体积变化,从而保持结构稳定性,并且高质量的碳层改善了整体导电性。研究了Si3N4层对促进Li扩散的影响,并提出了可能的原因。蛋状结构复合阳极具有高容量,优异的循环稳定性和倍率性能和高初始库伦效率。相关研究成果“Si@Si3N4@C composite with egg-like structure as high-performance anode material for lithium ion batteries”为题发表在Energy Storage Materials上。