近日，受蜂巢啟示，中科院國家納米科學中心李祥龍研究團隊聯合中國石油大學（華東）教授智林杰，提出一種自上而下的微米硅結構化策略（界面雙重共價調控的各向同性渠化）。通過微米硅的鋰化、去鋰化及多巴胺改性，研究人員制備由蜂巢狀徑向排布的硅納米片組成的、聚多巴胺衍生碳雙重共價控制包覆的碳硅雜化微粒，實現微米硅的各向同性渠化和界面可控固化，在鋰離子電池硅負極實際應用方面取得進展。相關成果發表在Advanced Materials（先進材料）上。

論文地址：https://doi.org/10.1002/adma.202212157

基于界面雙重共價調控各向同性渠化策略的碳硅雜化微粒及儲鋰性能

硅對鋰離子電池及其他電池很有吸引力，但在循環時體積變化很大。諸多材料設計及工程方案中，分層策略顯示出前景——級次結構化有助于提高振實密度及體積能量密度，并改善材料加工性能，但由于缺乏對單位建設和安排的控制，限制了實際層面的穩定性提高。

本次研究通過微米硅的鋰化、去鋰化及多巴胺改性，研究人員制備由蜂巢狀徑向排布的硅納米片組成的、聚多巴胺衍生碳雙重共價控制包覆的碳硅雜化微粒，實現微米硅的各向同性渠化和界面可控固化。與現有策略不同的是，它涉及通過硅納米片的蜂窩狀徑向排列進行各向同性通道化，以及通過硅與碳的受控雙鍵結合進行通道固結。通過實驗，概念驗證氮摻雜碳雙鍵硅蜂窩狀微粒，特別是具有中等密度的CN-Si和CO-Si鍵，在高速率和工業規模負載下表現出令人印象深刻的穩定循環。這為具有工業化應用特征的高性能硅以及其他儲能顆粒的理性設計和規模制造提供新思路和新途徑。

編譯整理 YUXI

本文為粉體圈原創作品，未經許可，不得轉載，也不得歪曲、篡改或復制本文內容，否則本公司將依法追究法律責任。