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清華康飛宇/賀艷兵最新Small：原位硫醇-烯點(diǎn)擊反應(yīng)在Si納米顆粒上構(gòu)建增強(qiáng)梯度固體電解質(zhì)界面

在高比容量硅(Si)負(fù)上構(gòu)建穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面(SEI)是減少SEI裂紋、提高Si負(fù)循環(huán)性能的最有效方法之一。

近日，清華大學(xué)康飛宇（通訊作者）和賀艷兵（通訊作者）等人通過原位硫醇-烯點(diǎn)擊反應(yīng)在Si納米顆粒上構(gòu)建了增強(qiáng)的梯度SEI。首先通過縮合反應(yīng)將含巰基的巰丙基三甲氧基硅烷(-SH)接枝到Si納米顆粒上，然后與碳酸乙烯酯(VC)原位共價(jià)鍵合，在Si納米顆粒上形成增強(qiáng)均勻的SEI。

增強(qiáng)梯度SEI硅納米顆粒的合成工藝

具有足夠彈性的Li_xSiO_y改性SEI可以均勻Si納米顆粒鋰化過程中的應(yīng)力和應(yīng)變，減少其膨脹，防止SEI開裂。納米硅-石墨共混負(fù)極具有優(yōu)異的性能。

Si和Si-SH納米顆粒的結(jié)構(gòu)和成分表征

此外，所制得的負(fù)極在高負(fù)載和貧電解液下均表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。原位硫醇-烯點(diǎn)擊反應(yīng)是構(gòu)建用于下一代高能量密度鋰離子電池的增強(qiáng)硅納米粒子的一種實(shí)用方法。

a)Si和Si-SH負(fù)極和b-h)Si-G和Si-SH-G負(fù)極的電化學(xué)性能

Constructing a Reinforced and Gradient Solid Electrolyte Interphase on Si Nanoparticles by In-Situ Thiol-Ene Click Reaction for Long Cycling Lithium-Ion Batteries(Small, 2021, DOI: 10.1002/smll.202102316)

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