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可充電硅負極鋰離子電池（SLIBs）因其理論容量高、工作電位低和自然資源豐富等優(yōu)點而備受關注。然而，其低初始庫侖效率（ICE）開始引發(fā)關注，因為ICE值是全電池設計的核心指標，深刻決定了活性材料的利用率和組裝電池的重量。

在此，南京大學金鐘教授、鹽城工學院孫林等人全面回顧了改善SLIB低ICE問題的解決方案的最新進展。從設計的角度來看，提高硅負極ICE的策略可以系統(tǒng)地分為幾個方面，包括結構調節(jié)、預鋰化、界面設計、粘結劑設計和電解液添加劑等。

作者強調并詳細討論了各種方法的優(yōu)點和挑戰(zhàn)，為合理設計和開發(fā)最先進的技術以處理 SLIB低ICE問題提供了寶貴的見解。

圖1. 與鋰金屬直接接觸的預鋰化過程示意圖

最后，作者總結了未來有希望的研究前景：

（1）在設計和制造Si納米結構時應同時考慮ICE和循環(huán)穩(wěn)定性；

（2）具有延伸強度和柔韌性的新型電解液添加劑和粘結劑的設計迫在眉睫；

（3）應簡化預鋰化操作并避免多個步驟，還需考慮預鋰化試劑與電極粘結劑的相容性以及電極空氣穩(wěn)定性等；

（4）應盡量減少Si表面的氧化物；

（5）迫切需要先進的技術來表征 SEI形成、生長和演化的機制。

圖2. 提高SLIBs的ICE值的不同策略的示意圖比較

A Review on Recent Advances for Boosting Initial Coulombic Efficiency of Silicon Anodic Lithium Ion batteries, Small 2021. DOI: 10.1002/smll.202102894

原創(chuàng)文章，作者：科研小搬磚，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/15/76db2ad062/

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金鐘/孫林Small：提高硅負極鋰離子電池初始庫侖效率的新進展綜述

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