全固态电池硅基负极

化学-机械失效机制与多尺度表征模拟

该组文献利用先进的原位表征技术(如原位CT、SEM、TEM、AFM、DIC等)结合多物理场耦合建模(有限元、DEM模型),深入探讨硅基负极在脱嵌锂过程中的体积膨胀、裂纹演变、界面脱层、塑性变形及应力分布等微观失效机理。

活性材料结构工程与合金化策略

此类研究关注硅活性材料本身的改性,包括纳米多孔结构、硅/石墨复合体系、硅/碳纳米管复合、合金化(如Al-Si、Si-Fe)、异质结设计及掺杂策略(如磷掺杂、SiNx),旨在缓解机械应力并构建稳定的电子/离子传输通路。

界面工程、表面修饰与预锂化技术

该组文献侧重于解决硅与固体电解质之间的界面不相容性。研究包括通过ALD或液相包覆构建人工界面层(如LiF/LiBO2、氧化铝、碳包覆)、表面卤化修饰、以及通过干法或化学法预锂化来补偿首次循环的不可逆容量损失。

功能性粘结剂开发与先进制造工艺

该组研究致力于开发适应硅巨大体积变化的新型粘结剂系统(如自修复聚合物、导电粘结剂、3D交联网络),并探索环保型溶剂处理工艺及高负载干法电极制造技术,以提升电极的机械完整性和规模化生产潜力。

系统集成优化、压力管理与电解质适配

该方向从电池系统层面解决应用难题,研究内容涵盖堆叠压力对电化学动力学的影响、自压电极设计、无电解质添加电极方案、以及硅负极与复合电解质或塑性晶体电解质的适配性优化。

全固态电池硅基负极

最终分组全面整合了全固态电池硅基负极的研究全链条:从微观尺度的化学-机械失效机理表征与理论建模出发,深入到活性材料的纳米化与合金化结构设计,结合界面层工程与预锂化策略以稳定固-固界面,通过功能性粘结剂与干法工艺提升电极机械强度,最后通过压力管理与电解质适配实现高效的电池系统集成。这些方向共同构成了解决硅负极体积膨胀与界面不稳定性、推动高能量密度固态电池产业化的技术路径。

114 篇文献,5 个研究方向
化学-机械失效机制与多尺度表征模拟
该组文献利用先进的原位表征技术(如原位CT、SEM、TEM、AFM、DIC等)结合多物理场耦合建模(有限元、DEM模型),深入探讨硅基负极在脱嵌锂过程中的体积膨胀、裂纹演变、界面脱层、塑性变形及应力分布等微观失效机理。相关文献: Y. Morino et. al, 2025 等 31 篇文献
活性材料结构工程与合金化策略
此类研究关注硅活性材料本身的改性,包括纳米多孔结构、硅/石墨复合体系、硅/碳纳米管复合、合金化(如Al-Si、Si-Fe)、异质结设计及掺杂策略(如磷掺杂、SiNx),旨在缓解机械应力并构建稳定的电子/离子传输通路。相关文献: Hyunjung Park et. al, 2024 等 25 篇文献
界面工程、表面修饰与预锂化技术
该组文献侧重于解决硅与固体电解质之间的界面不相容性。研究包括通过ALD或液相包覆构建人工界面层(如LiF/LiBO2、氧化铝、碳包覆)、表面卤化修饰、以及通过干法或化学法预锂化来补偿首次循环的不可逆容量损失。相关文献: Haosheng Li et. al, 2025 等 21 篇文献
功能性粘结剂开发与先进制造工艺
该组研究致力于开发适应硅巨大体积变化的新型粘结剂系统(如自修复聚合物、导电粘结剂、3D交联网络),并探索环保型溶剂处理工艺及高负载干法电极制造技术,以提升电极的机械完整性和规模化生产潜力。相关文献: Seunggoo Jun et. al, 2024 等 17 篇文献
系统集成优化、压力管理与电解质适配
该方向从电池系统层面解决应用难题,研究内容涵盖堆叠压力对电化学动力学的影响、自压电极设计、无电解质添加电极方案、以及硅负极与复合电解质或塑性晶体电解质的适配性优化。相关文献: Shan Wang et. al, 2025 等 20 篇文献