尽管各种纳米SiO2及其复合材料作为锂离子电池（LIBs）负极均显示出优异的电化学性能。然而，无论是电池生产还是实际应用，都需要将纳米级的SiO2集成到微米级的二次粒子中，同时保持其良好的稳定性和导电性，这仍然是一个巨大的挑战。
近日，宁夏大学王海龙教授报道了成功地合成了一种独特的碳纤维球结构，将纳米级的SiO2缠绕在一起，形成了微米级的二次粒子（SiO2@CYB）。
文章要点
1）钩状碳丝紧密地附着在单独的SiO2纳米颗粒上，构成了纱球结构的基本单元。而缠绕的碳线为SiO2创造了一个电子传导高速路网络，纱球结构则提供了一个弹性的3D基质，可以有效地缓冲在锂离子插入/提取过程中SiO2的各向异性体积变化。
2）实验结果显示，在0.1 A g−1下，SiO2@CYB的放电容量为1297 mAh g−1，不可逆容量为82 mAh g−1。此外，SiO2@CYB在高倍率循环（1 A g−1）过程中牢固地保持了结构的完整性，具有较大的可获得容量（709 mAh g−1，500次循环保留率为90.7%）、优异的库仑效率（>99.9%）和良好的结构稳定性。
这种易于合成的碳纱球结构将有效地解决SIO2基负极材料的关键问题，并能够将电池行业强烈需要的纳米颗粒的优异性能集成到微米级的二次颗粒中。
参考文献
Dan Wang, et al, Carbon Yarn-Ball-Entangled SiO2 Anode with Excellent Electrochemical Performance for Lithium-Ion Batteries, Small 2021
DOI: 10.1002/smll.202103878
https://doi.org/10.1002/smll.202103878
