微米尺寸的Si颗粒凭借其低廉的成本和丰富的原料来源等优势而成为最受青睐的Si基负极材料。然而，传统的微米Si负极材料的导电性较差、体积膨胀比较严重、难以形成稳定的SEI膜，因而很难实现稳定的电化学循环。最近，上海大学张登松、Guorong Chen, 美国纽约州立大学Gang Wu等在Si/C负极表面设计了一种独特的聚合物实现了微米级尺寸的Si负极稳定的电化学性能。

本文要点

1） 研究人员在Si/C负极表面设计了一种聚（六氮杂三萘）（PHATN）的聚合物并借助原位表征手段和理论计算等方法对Si负极内部的离子传输机制进行了研究。在Si负极锂化的过程中，PHATN中具有高电子密度的-C=N-官能团首先与Li⁺配位在PHATN分子平面的两侧形成C-N-Li键。因此，PHATN中原有的苯环结构就可以作为活性位点来储存锂离子并形成稳定的富锂态PHATN包覆层。

2） 在后续的锂化过程中，由于聚合物分子构型的变化，PHATN包覆层会发生扩展，这就为后续的Si颗粒的体积膨胀提供了充足的空间。因此，微米硅负极能够在1A/g的电流密度下循环500周后仍保持有高达1129.6 mAh/g的可逆比容量并且表现出优异的倍率性能。

 参考文献

Qiyu Wang et al, High-Performance MicrosizedSi Anodes for Lithium-Ion Batteries: Insights into the Polymer Configuration Conversion Mechanism, Advanced Materials, 2022

DOI: 10.1002/adma.202109658

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202109658?af=R