硅被广泛用作锂离子电池（LIBs）的负极。然而，由于其存在较大的体积膨胀等问题，限制了其应用。

近日，厦门大学王兆林教授，吴建洋教授报道了以光伏行业金刚石线锯技术切割Si片产生的Si废料为原料，采用水热法制备了碳纳米线（CNWs）与石墨烯纳米片交织在一起的亚微米级核壳结构Si@C，并作为锂离子电池的负极。

文章要点

1）实验结果显示，Si@C负极在0.1 C下循环360次，比容量为2514.8 mAh g^-1，容量保持率为75.8%，以及在0.2 C下循环1000次，比容量为1548.9 mAh g^-1。此外，在0.1至2.0 C的几次倍率测试后，其容量保持在1596.9 mAh g^-1（1.0 C）和925.3 mAh g^-1（2.0 C）。

2）研究人员利用COMSOL多物理和MD模拟方法研究了Li⁺诱导的Si体积膨胀。结果表明，层状微米硅可以实现超过2100 mAh g^-1的稳定嵌锂容量，与实验结果相一致。因此，利用金刚石线锯技术从光伏切片过程中产生的下脚料中提取的亚微米硅可以作为锂离子电池高性能负极的直接原料。

参考文献

Zhengqing Fan ,  Yiting Wang ,  Songsheng Zheng ,  Ke Xu , Jianyang Wu ,  Si Chen ,  Junhua Liang ,  Aodi Shi ,  Zhaolin Wang , A Submicron Si@C Core-Shell Intertwined with Carbon Nanowires and Graphene Nanosheet as a High Performance Anode Material for Lithium Ion Battery, Energy Storage Materials (2021)

DOI：10.1016/j.ensm.2021.04.005

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.04.005