由于传统石墨负极的理论比容量较低，因此使用高容量负极材料来克服能量密度的限制已经吸引了众多关注。到目前为止，研究人员已经通过多种应力控制策略（尺寸依赖策略、自由体积控制、表面包覆等）有效缓解了锂电池负极材料在锂化过程中的巨大体积膨胀带来的诸多问题。然而，可以替代石墨的可供商品化的负极材料仍然尚未浮出水面。在本文中，韩国蔚山现代国家科技研究所的Sung Youb Kim与Jaephil Cho等报道了一种使用层状纳米球硅负极的新型应力管理策略。他们在各种气氛条件下采用一锅化学气相沉积手段合成了由层厚度小于20nm的SiO_X/Si/SiO_X/C层封装的50nm的Si纳米球。他们发现在这种复合材料中SiO_X处在Si层之间能够充当应力控制中间层，同时能够抑制负极表面的体积变化并促进循环过程中稳定SEI膜的形成。由这种纳米球/石墨混合负极和LiCoO₂正极构成的的全电池在101次循环后达到2440.2 Wh/kg的平均能量密度（比传统石墨高1.72倍），容量保持率为80%。

Jaekyung Sung, Sung Youb Kim, Jaephil Cho et al, Fabrication of Lamellar Nanosphere Structure for Effective Stress‐Management in Large‐Volume‐Variation Anodes of High‐Energy Lithium‐Ion Batteries, Advanced Materials, 2019

DOI: 10.1002/adma.201900970

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201900970?af=R