锂离子电池硅负极材料因其优异的比容量而备受关注。在过去的十年中，与空隙工程相关的研究迅速增加，以解决（放电）过程中由于大量体积变化引起的硅失效机制。然而，传统的合成方法需要复杂的合成步骤和有毒的试剂才能形成空隙，因此在实际应用中存在明显的局限性。
有鉴于此，韩国国立蔚山科学技术院Jaephil Cho，Sung Youb Kim报道了由纳米微晶Si镶嵌在β-SiC钝化基体中的SiCx，通过可扩展的一锅化学气相沉积方法，采用热蚀刻法制备了各种类型的孔洞结构。
文章要点
1）SiCx的结构特性使碳质模板在空气气氛下的高温无Si氧化选择性刻蚀成为可能。此外，SiCx的自下而上气相合成可确保原子上相同的结构特征（例如，均匀分布的Si和β-SiC），而与不同的牺牲模板类型无关。基于这些原因，只需采用不同形态的碳模板即可合成具有壳，管和片的各种类型的SiCx中空结构。因此，可以从电化学和计算的角度深入研究不同中空结构的形态效应以及空隙工程产生的自由体积效应。
2）就选择性热氧化而言，由于其非氧化性源自于加热期间SiCx的结构特性蚀刻，因此，SiCx空心壳的初始库仑效率（> 89％）比Si空心壳的初始库仑效率（> 65％）高得多。
3）基于在半电池和全电池配置之间清晰观察到的不同电化学特征结果，为进一步的硅负极研究提供了见识。
Seungkyu Park, et al, Scalable Synthesis of Hollow β-SiC/Si Anodes via Selective Thermal Oxidation for Lithium-Ion Batteries, ACS Nano, 2020
DOI: 10.1021/acsnano.0c04013
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c04013
