硅基负极材料的研究进展

孙国庆, 李海波, 丁志阳, 郭文辉, 徐浩, 赵艳侠

Research progress of silicon based anode materials

Guoqing SUN, Haibo LI, Zhiyang DING, Wenhui GUO, Hao XU, Yanxia ZHAO

表3 缺陷构筑类改性机制的差异［46-48，52-55］

Table 3 The difference of modification mechanism of defect construction type［46-48，52-55］

对比维度 预置空隙 牺牲缓冲层 自支撑框架 原位限制 设计原理 人为预留膨胀空间（孔洞/间隙） 刻蚀牺牲层形成空腔 刚性骨架限制膨胀方向 循环中动态约束膨胀方向 结构特点 夹层空隙、层间间隙 核壳结构（如Si@刻蚀SiO2@C） 蜂窝状/管状骨架 刚性外壳（如SiO2）包裹硅内核 功能侧重 被动容纳膨胀 主动预留可控缓冲空间 机械约束膨胀方向 实时抑制膨胀路径 优势 结构简单，应力分散均匀 空间尺寸精准可控 膨胀抑制效果显著 循环中持续稳定约束 局限 空隙利用率低，能量密度损失 刻蚀工艺复杂，可能损伤硅材料 骨架刚性易导致局部应力集中 外壳破裂风险（长期循环）