획기적인 실리콘 기반 음극 소재: 체질 구조를 통한 고성능 리튬이온 배터리 구현

연구원들은 2단계 화학 기상 증착 공정을 사용하여 새로운 실리콘-탄소 복합 음극 소재(SSC)를 개발했습니다. SSC 소재는 서브나노미터 크기의 기공 입구를 가진 독특한 체질 구조를 특징으로 하며, 전해질을 효과적으로 걸러내 유기물이 풍부한 SEI 형성을 억제하고 무기물이 풍부한 SEI 형성을 촉진합니다. 이 무기물이 풍부한 SEI는 계면을 안정화시킬 뿐만 아니라 빠른 Li+ 수송 경로도 제공합니다. 동시에 체질 구조와 무기물이 풍부한 SEI의 결합 효과로 Si의 부피 팽창이 기계적으로 억제되어 c-Li15Si4 형성이 저해되고 사이클 안정성이 향상됩니다. 실험 결과 SSC 음극은 높은 가역 용량, 우수한 사이클 수명 및 높은 속도 성능을 나타내 고에너지 밀도 리튬이온 배터리 분야에서 큰 잠재력을 보여주었습니다.