中國粉體網(wǎng)訊 據(jù)相關(guān)媒體報(bào)道,，硅的能量密度較高,，是一款極具吸引力的負(fù)極材料。作為鋰離子電池理想的負(fù)極材料,，硅具有如下優(yōu)點(diǎn)：
①硅可與鋰形成Li4.4Si合金,，理論儲(chǔ)鋰比容量高達(dá)4200mAh/g（超過石墨比容量的10倍）；
②硅的嵌鋰電位（0.5V）略高于石墨,，在充電時(shí)難以形成“鋰枝晶”,；
③硅與電解液反應(yīng)活性低，不會(huì)發(fā)生有機(jī)溶劑的共嵌入現(xiàn)象,。
但是,，硅電極在充放電過程中會(huì)發(fā)生循環(huán)性能下降和容量衰減，硅與鋰交互時(shí),，體積膨脹高達(dá)320%,，巨大的體積變化易導(dǎo)致活性物質(zhì)從集流體中脫落，從而降低與集流體間的電接觸,，造成電極循環(huán)性能迅速下降,。為改進(jìn)上述缺點(diǎn)并能夠大體維持電池的能量密度，目前采用硅基氧化物來制作鋰離子電池的負(fù)極,。
對(duì)于硅基氧化物負(fù)極出現(xiàn)體積改變且導(dǎo)電性弱的技術(shù)難題,，中美兩方對(duì)該問題都展開了技術(shù)研究，從而找到了兩種技術(shù)改進(jìn)方方法,。
美：非黏合性硅基氧化物/碳復(fù)合物
肯塔基大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)將硅基氧化物顆粒物與硫酸鹽木質(zhì)素混合后,，合成了一種高性能的非黏合性硅基氧化物/碳復(fù)合物，用于制作鋰離子電池的電極,。這種材質(zhì)最大的特點(diǎn)是不用采用常規(guī)的粘合劑或?qū)щ妱�,。在電化學(xué)性能等方面表現(xiàn)的都極為出色。
中國：微型SiOx/C芯殼（core–shell）復(fù)合物
中國研究團(tuán)隊(duì)則通過制備微型SiOx/C芯殼復(fù)合物來解決膨脹問題,。將檸檬酸與經(jīng)球磨而制的硅基氧化物相混合使其碳化,，隨后制得質(zhì)地均勻的SiOx/C芯殼復(fù)合物——SiOx微芯與檸檬酸碳?xì)ぁＬ細(xì)ご蠓嵘斯杌趸锏碾妼?dǎo)率,，緩和了適應(yīng)鋰化/脫鋰反應(yīng)期間的體積變化,。該研究團(tuán)隊(duì)透露，該復(fù)合物的放電效能極為出色,，該方法可實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn),，具有成本效益�,？捎糜诟咝阅躍iOx/C復(fù)合物陽極材料的大批量生產(chǎn),。
