成果简介

图1、显示了SGCC复合材料的结构设计和合成过程的示意图

图2、SGCC复合材料的微观结构

图3、SGCC和其他样品的电化学性能

图4、SGCC和SCC电极的电化学动力学

图5、电极的结构稳定性，循环前后SCC和SGCC电极的表面和横截面SEM图像

小结

综上所述，我们提出了一种新的纳米硅-碳复合材料结构，以解决硅负极循环过程中的巨大体积膨胀问题。我们通过合理的结构设计和简单的合成方法，结合了石墨烯和三维碳框架（CNFs）的优点。在这种复合材料中，Si纳米颗粒通过喷雾干燥和随后的热解处理与CNFs和热解碳充分混合，以获得初步的Si / CNF / C颗粒。然后，在第二次喷雾干燥和热解过程之后，石墨烯片紧密包裹在Si / CNF / C核心颗粒周围。这种复合负极材料结合了硅和碳材料的优点，包括具有高理论比容量的纳米硅，由具有高导电性的交织CNF组成的三维网络，以及具有优异导电性，高机械强度和出色延展性的石墨烯。作者相信，这种新颖的结构可以解决体积膨胀问题，并为实现高能量密度锂离子电池的硅基负极材料提供实用的解决方案。

文献：

https://doi.org/10.1021/acsanm.3c00911