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鋰離子電池中電極的機(jī)械性能對(duì)其電化學(xué)性能有巨大影提高鍛煉，尤其是對(duì)于硅基電極發展邏輯。在循環(huán)過(guò)

程中，硅基電極會(huì)被粉碎并形成不穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面有所提升。

復(fù)旦大學(xué)夏永姚教授聽得進、王永剛教授發(fā)表了一種在鎳內(nèi)核載體（Si@NixSi/Ni）上生長(zhǎng)的薄硅包覆硅化鎳納米粒子作為鋰離子電池的負(fù)極材料。超薄納米硅層有助于實(shí)現(xiàn)合理的高能量密度重要的作用，并因其高比容量和較短的鋰離子擴(kuò)散長(zhǎng)度而能夠?qū)崿F(xiàn)快速的鋰離子擴(kuò)散更多可能性。

首先使用高能球磨研磨Ni和納米硅顆粒1小時(shí)去創新，產(chǎn)生Ni– Si核殼結(jié)構(gòu)足夠的實力。然后，預(yù)活化的核-殼納米結(jié)構(gòu)在惰性Ar氣氛中在 800 C下退火4小時(shí)結構，使硅化鎳在Si-Ni界面之間生長(zhǎng)更適合。在硅化物形成過(guò)程中高效，鎳原子通過(guò)鎳/硅化物界面向外擴(kuò)散，而硅原子通過(guò)硅化物/硅界面向內(nèi)擴(kuò)散要素配置改革。

Si@NixSi/Ni 核的組成和形態(tài)-殼結(jié)構(gòu)受退火溫度和前體樣品摩爾比的顯著影響體系。樣品的容量保持率隨著 Si 摩爾比的增加而急劇下降。 Ni/Si 摩爾比為 1:0.5 的電極表現(xiàn)出性能帶動產業發展，具有合理更高的比容量和的穩(wěn)定性責任製。與原始 Si 電極相比，Si@NixSi/Ni 核殼電極表現(xiàn)出更好的循環(huán)性能倍增效應。

夏永姚教授規則製定、王永剛教授使用簡(jiǎn)單的兩步合成方法證明了Si@NixSi/Ni核殼電極作為鋰離子電池負(fù)極材料。在研究中發(fā)現(xiàn)優化服務策略， 呈現(xiàn)輻射分布的NixSi層關規定，通過(guò)溫度引起的Si外擴(kuò)散和Ni內(nèi)擴(kuò)散在Si核和 Ni殼界面之間產(chǎn)生，以小的體積膨脹實(shí)現(xiàn)相當(dāng)高的比容量兩個角度入手。

Si@NixSi/Ni核殼電極在500 mA/g 的電流密度下表現(xiàn)出706.1 mAh/g的電荷比容量建強保護。是傳統(tǒng)的石墨陽(yáng)極的兩倍。該結(jié)構(gòu)還顯示出 81.5% 的高循環(huán)庫(kù)侖效率生產效率。有趣的是使命責任，Si@NixSi/Ni 核殼電極在 500 mA/g的電流密度下循環(huán)壽命超過(guò)5000 次，容量保持率為74%

Si@NixSi/Ni核殼電極提供了相當(dāng)高的比容量和超長(zhǎng)的循環(huán)壽命創新延展，其原因主要有以下三點(diǎn)：

① 由于其高比容量和縮短的鋰離子擴(kuò)散長(zhǎng)度調整推進，超薄納米硅層提高了材料的能量密度并允許快速的鋰離子擴(kuò)散

② 梯度分布的 NixSi 層使我們能夠以少的電極材料粉化獲得相當(dāng)高的比容量

③ Ni內(nèi)核提供機(jī)械支撐以在延長(zhǎng)的鋰化/脫鋰過(guò)程中保持納米顆粒的結(jié)構(gòu)完整性

此文章原文為，Ultrathin Silicon Nanolayer Implanted NixSi/Ni Nanoparticles as Superlong-Cycle Lithium-Ion Anode Material機製性梗阻，The ORCID identification number(s) for the author(s) of this article can be found under https:     //doi.org/10.1002/sstr.202000126.