Исследовательская группа Университета Седжон недавно разработала автономный кремниевый анод, предназначенный для решения проблемы растрескивания кремния из-за сильного изменения объема во время циклов зарядки и разрядки. Связанные результаты были опубликованы в журнале «Advanced Fiber Materials».
Исследовательская группа разработала автономный кремниевый анод, использующий углеродные нановолокна в качестве структурного каркаса и проводящей основы. С помощью реакции гидролиза-конденсации кремний формирует конформный интерфейс Si/SiOx вдоль сети углеродных нановолокон. Микроскопический анализ показал, что кремниевый слой образует тонкую и непрерывную оболочку вокруг волокнистого ядра, сохраняя межволоконные соединения и каналы для переноса ионов. В электрохимических испытаниях этот автономный кремниевый анод обеспечил удельную емкость 727,1 мА·ч/г при плотности тока 0,1 А/г, с сохранением емкости 79,8% после 2000 циклов при высокой скорости 1 А/г. Полная батарея, сопряженная с катодом NCM622, показала сохранение емкости 91,6% после 300 циклов, при этом сопротивление переносу заряда снижалось с циклами.
Профессор Ян Хён У сказал: «Углеродные нановолокна используются не только в качестве опоры, но и как структурный и проводящий каркас для автономного кремниевого анода». Профессор Ким Сон Чже добавил: «Кремниевые аноды долгое время ограничивались структурной деградацией в процессе повторяющихся циклов. Это исследование предлагает новый путь для преодоления этой проблемы».
Конструкция автономного кремниевого анода подходит для применений, требующих быстрой зарядки и длительного срока службы, таких как электромобили и системы накопления энергии.
Подробнее: Авторы: Hyeon-Woo Yang и др., Название: «CNF-Supported Si Freestanding Anode with Conformal Particulate Si/SiO x Interface for High-Rate, Long-Life Lithium-Ion Batteries», Опубликовано в: «Advanced Fiber Materials» (2026).
