مادة أنود السيليكون الثورية: بنية المسام المصفاة تُمكّن بطاريات أيون الليثيوم عالية الأداء

طور الباحثون مادة أنود مركبة جديدة من السيليكون والكربون (SSC) باستخدام طريقة الترسيب الكيميائي للبخار على مرحلتين. تتميز مادة SSC بهيكل فريد من المسام المصفاة مع مداخل مسام دون النانومتر، والتي تقوم بتصفية الإلكتروليت بفعالية، مما يمنع تكون طبقة SEI الغنية بالمواد العضوية ويعزز تكون طبقة SEI الغنية بالمواد غير العضوية. لا تُثبت هذه الطبقة الغنية بالمواد غير العضوية الواجهة فحسب، بل توفر أيضًا مسارات نقل سريعة لأيونات الليثيوم. في الوقت نفسه، يؤدي التأثير المشترك لهيكل المسام المصفاة وطبقة SEI الغنية بالمواد غير العضوية إلى احتواء التمدد الحجمي للسيليكون ميكانيكيًا، مما يمنع تكون c-Li15Si4 ويعزز الاستقرار الدوري. تُظهر النتائج التجريبية أن أنود SSC يتميز بسعة عكسية عالية، وعمر دوري ممتاز، وقدرة على معدل مرتفع، مما يُظهر إمكانات كبيرة في بطاريات أيون الليثيوم عالية كثافة الطاقة.