南京师范大学化学与材料科学学院吴平

yanshou

金属基质材料已经成为与锂等下一代电极材料杂交的理想平台，用于锂离子电池的实际应用。然而，这些金属物质通常以分离的颗粒的形式存在，不能为硅体积变化提供足够的自由空间以及连续的电荷传输途径。德克萨斯大学奥斯汀分校余桂华和南京师范大学吴平团队从无机凝胶前体合成具有互连孔通道和导电骨架的3D金属框架，将其作为缓冲/导电基质以提高硅负极的储锂性能。

作为概念验证演示，商业Si颗粒通过简单的凝胶还原途径原位固定在Sn-Ni合金框架内，并且在循环期间Si颗粒的重排增加了Si在Sn-Ni框架中的分散性，和对储锂的协同作用。Si @ Sn-Ni全金属骨架的高结构完整性，3D Li+/e-混合传导通路，界面结合的协同效应，活性Si和Sn之间的同时反应动力学，实现了长循环寿命（在0.5 A g-1下100次循环后为1205 mAh g-1）和优异的倍率性能（10 A g-1下为653 mAh g-1）。

Anping Zhang, Zhiwei Fang, Yawen Tang, Yiming Zhou, Ping Wu, Guihua Yu, InorganicGel-Derived Metallic Frameworks Enabling High-Performance Silicon Anodes, NanoLetters, 2019.

DOI:10.1021/acs.nanolett.9b02429

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.9b02429