Arginine Interfacial Regulation Strategy for Enhanced Cycling Stability of SiOx Anodes

研究针对硅基材料在锂离子电池中存在的体积膨胀严重和界面层不稳定等关键问题，提出了一种界面调控策略，通过不同摩尔浓度的精氨酸对SiOx负极进行包覆，促进循环过程中富LiF无机相在SEI层的原位构筑。该策略在显著提升界面稳定性的同时，有效缓解了电极在充放电过程中的体积膨胀，从而实现电化学性能的提升。在电化学性能方面，Li‖SiOx/精氨酸半电池在0.5 C倍率下循环100次后，容量保持率接近100%，而未改性体系容量衰减至498.3 mAh·g⁻¹，循环稳定性显著提升。2 C倍率下，该电极可提供576.38 mAh·g⁻¹的高比容量。进一步的形貌分析表明，电极的体积膨胀率从95.6%降低至34.7%，材料结构稳定性有效提升。综上所述，研究为SiOx负极材料提供了一种新的SEI构筑思路，也为高性能硅基锂离子电池的开发提供了一种简单高效的解决方案。