本文摘要：据外媒报导，由于硅的能量密度较高，因此其沦为了一款极具吸引力的锂离子电池阳极材料。

据外媒报导，由于硅的能量密度较高，因此其沦为了一款极具吸引力的锂离子电池阳极材料。然而，在电池周期内，当电芯里的硅在与锂交互时，其收缩膨胀平均300%。而随着时间的流逝，它不会明显降低电池的性能、短路、并最后造成电池出厂。

为改良上述缺点并大体保持电池的能量密度，目前使用一氧化硅（SiOx,x≈1）来制作锂离子电池的阳极。硅基氧化物阳极的应用于硅基氧化物的共轭比容量（reversiblespecificcapacity）较高，循环性能也有所提高。然而，该材质仍不可避免地经常出现体积转变，且导电性很弱。

目前已积极开展了大量的研究工作，目的应付上述技术难题。如今，中国和美国的研究团队各自公开发表了研究结果，寻找了两种新的改良方法。

美国团队的研究成果：非接合性硅基氧化物/碳复合物肯塔基大学（UniversityofKentucky）研究团队将硅基氧化物颗粒物与硫酸盐木质素（Kraftlignin）混合后，制备了一种高性能的非接合性硅基氧化物/碳复合物（binder-freeSiOx/C），用作制作锂离子电池的电极。经热处理后，木质素构成一种导电体（conductivematrix），可容纳大量的硅基氧化物颗粒，保证电子导电亲率（electronicconductivity）、连接性、适应环境锂化/干锂反应（lithiation/delithiation）期间的体积变动。该材质需要使用常规的粘合剂或导电剂。

该填充材质制作的电极的性能展现出十分出众。相比于体积变化率比较较小的硅基氧化物电极（160%）而言，其机械电化学性能更为出众，木质素碳素矩阵（carbonmatrix）的弹性较小，可适应环境体积变动。中国团队的研究的成果：微型SiOx/C芯壳（core–shell）复合物中国研究团队则研发了一款高效的解决方案，制取微型SiOx/C芯壳（core–shell）复合物。该研究团队将柠檬酸（citricacid）与经球磨而制的硅基氧化物互为混合使其碳化，随后就取得了一款质地均匀分布的SiOx/C芯壳复合物——SiOx微芯与柠檬酸碳壳（conformalcarbonshell）。

碳壳大幅度提高了硅基氧化物的电导率，恶化了适应环境锂化/干锂反应期间的体积变化。

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