南京大学现代工程与应用科学学院朱嘉教授课题组应邀在Advanced Energy Materials上发表了进展报告 “Challenges and recent progress in the development of Si anodes for lithium-ion battery”。对近年来锂离子电池负极进行了展望。

　　随着电子便携式设备和电动汽车的迅速发展，研究和开发高性能锂离子电池就变得非常的重要。锂离子电池硅负极也被认为是下一代最合适的的负极材料之一。因为他有非常大的储量和超高的理论比容量，4200 mAh/g，差不多相当于目前商业化石墨负极的10倍。是锂电池发展中备受关注的重点。

　　这份进展报告，介绍了硅负极的基本问题以及解决方案，然后重点总结了硅负极为应对商业化需要解决的难题和近年来的进展。其中包含了第一圈库隆效率、振实密度及材料成本三个方面。结尾从整体电池性能和能源密度方面对以后的发展进行了讲述。纳米结构的硅负极很好的解决了插入硅锂时体积膨胀引起的材料粉碎和不稳定的SEI问题，增强了电化学循环性能。

　　但是纳米结构的高比表面积引起的首圈库伦效率低，振实密度以及面积低于容量，与此还有纳米结构的制备流程的工艺复杂，成本比较高，严重影响了硅阴极的商业化。本文是从二次结构的设计、锂和以及电解液添加剂三个方面讲述了关于第一圈库仑效率方面的进度，从微米结构设计、导电粘结剂等方面讲述了振实密度以及面积比容量的增加。从低纯度硅以及自然界硅源减少材料的成本。在最后，对整个电池性能和能源密度的未来发展进行了预测。