Camadas interfaciais ajustáveis para aplicativos de ânodo baseado em Si confiáveis

A incorporação de uma camada interfacial do SiC foi reconhecida como uma estratégia eficaz para combater o problema de contato da interface entre Si e Carbon, garantindo a integridade estrutural dos ânodos baseados em Si e aumentando assim sua estabilidade de ciclismo. No entanto, sua baixa atividade inerente e baixa condutividade representam um desafio persistente para maximizar a capacidade e facilitar o transporte de íons e elétrons. Aqui, apresentamos uma camada interfacial ajustável de espessura/conteúdo SiC na heteroestrutura Si -SIC – C usando uma técnica de sinterização de faísca de faísca modificada. A camada SiC, com um conteúdo de ± 10%, é discretamente revestida na superfície do núcleo SI, exercendo influência mínima na capacidade e na cinética de íons/elétrons, garantindo alta estabilidade estrutural do eletrodo. Consequentemente, o ânodo baseado em SI exibe uma capacidade estável de 582 mAh G^-1 (0,1 a g^-1) e boa capacidade de taxa (324 Mah G^-1 em 2 a g^-1), mantendo a retenção de 80% da capacidade em mais de 500 ciclos com um inchaço de baixo eletrodo de 12,6%. Mais importante, sua capacidade apresenta uma tendência crescente contínua com o aumento do número do ciclo, sugerindo um mecanismo em que a camada interfacial do SiC se transforma gradualmente em uma fase rica em íon de lítio. Essa transformação facilita o transporte e a reação de íons com o SI, resultando em aprimoramento gradual da capacidade. Portanto, a camada interfacial SiC regulada razoavelmente espessura é promissora de inspiração para o design de ânodos comerciais baseados em Si.