在相互连接的铜网络中对硅的适应性以实现强韧的锂离子储存

摘要 基于硅（Si）材料是可充电锂离子电池中最有前景的阳极之一。然而，活性Si/电解质界面导致连续的副反应和较差的导电性，显著降低了循环稳定性。铜是已知的唯一能促进电子导电和锂离子转移而不发生合金反应的金属电流收集器。然而，迄今为止，尚未报道将铜纳入可扩展界面工程。本文通过自组装碳热还原法构建了这种导电铜界面（CCI），以有效保护Si/电解质界面，同时允许快速的Li +扩散。通过铜的锂离子扩散能垒计算为0.1965 eV，远低于通过金、铁和镍膜的能垒。得益于CCI对Si的增强界面保护和动力学，经过1000个循环仅保持0.068%的衰退率，280个循环后实现了4.78 mAh cm −2的面电容，这与实际应用所需的行业标准相当.