Avances recientes en ánodos basados en SiO x para baterías de iones de litio sostenibles

El mundo enfrenta una crisis energética global en constante crecimiento, con una profundidad y complejidad sin precedentes. El desarrollo sostenible de baterías de iones de litio de alta densidad energética para vehículos eléctricos y dispositivos eléctricos portátiles se ha convertido en una forma viable de abordar este problema. Los subóxidos de silicio (SiOx) se han considerado como uno de los materiales de ánodo más prometedores debido a su ultra alta capacidad teórica de almacenamiento de litio, potencial de funcionamiento adecuado, abundancia natural y amabilidad con el medio ambiente. Sin embargo, la utilización masiva de ánodos basados en SiOx se ve severamente obstaculizada por su baja conductividad eléctrica y la inevitable expansión de volumen. Si bien el silicato de litio y el óxido de litio formados en el primer proceso de litación actúan como capas de amortiguamiento hasta cierto punto, es urgente abordar la baja eficiencia coulómbica inicial y la insatisfactoria estabilidad cíclica que acompaña a esto. En esta revisión, resumimos los avances recientes en los métodos de síntesis de materiales basados en SiOx. Además, se concluyen brevemente los beneficios y desventajas de los diversos métodos. Luego, discutimos la combinación efectiva de SiOx con materiales de carbono y diseños de estructuras porosas, que podrían mejorar considerablemente el rendimiento electroquímico en detalle. Además, también se mencionan los avances en las estrategias modificadas, características avanzadas y aplicaciones industriales para ánodos basados en SiOx. Finalmente, se destacan los desafíos restantes y las perspectivas futuras sobre los ánodos basados en SiOx.