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锂离子电池硅基负极相（xiàng）关（guān）研究：

锂离（lí）子电池发展（zhǎn）到今天，人（rén）们对（duì）于其能量（liàng）密度的要求越来越高。硅基锂离子电池负极材料由于具（jù）有较低的氧（yǎng）化还原电位和高理论（lùn）比（bǐ）容（róng）量，因（yīn）此能够为全电池提供更高的能量密度。然而，硅负极（jí）在（zài）锂化/脱锂化过程中存在着严（yán）重的体积膨胀（zhàng）效应（yīng），这种（zhǒng）剧烈的体积膨胀在每一周循环过程中都会持续发生对全电池的（de）稳定性造成致命伤害。通常，人（rén）们采用在硅纳米颗（kē）粒表面构建缓冲层（如聚合物缓冲层、碳包覆层、液态金属包覆层等）的方法来体积膨胀。但是，这（zhè）些缓冲层（céng）要么具有（yǒu）多孔特性无法阻止电解液的渗透、要么与硅颗粒之间相互作用（yòng）太弱以（yǐ）至于承受不了体积膨胀而脱落。

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针对上述（shù）问题，艾新（xīn）平教授团队认为，必须在硅纳（nà）米颗粒表面（miàn）构建一层与硅存在键合作用的致密缓冲层，使其在体积膨胀过（guò）程中能（néng）够适应硅颗粒的体积变化不脱落，持续电解液与活性材料的接触以避（bì）免SEI反复成膜，这（zhè）样才能够（gòu）有效解决（jué）硅负极存在的问题。他们利用聚丙（bǐng）烯酸（PMMA）中的酯基官能团与硅纳米粒子（zǐ）表面Si-OH的键合作用成功地将PMMA包覆在表（biǎo）面，然后（hòu）一步热（rè）解得（dé）到双核壳结构（gòu）的（de）Si@SiOx@C材料[4]。得益于外层致密的碳层对电解液的封闭作用和中间SiOx对体积膨（péng）胀的（de）缓冲效应，这种复合硅负极能够实（shí）现（xiàn）1972mAh/g的高容量和长达500周的稳定循环（huán）。长期循环过程中高达99.5%的库伦效率说明Si@SiOx@C复合负极体积膨（péng）胀造成的活（huó）性物质消耗确实得到了很大程度的缓解。