近日，《Journal of Energy Chemistry 》（IF: 13.599）在线报道了公司高培波博士及合作者在储能领域的重要进展。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jechem.2022.12.001
由于超高理论容量(4200 mA h g−1)和储量丰富等特点，硅被认为是最具潜力的下一代锂离子电池负极材料之一。然而，硅负极在充放电过程中存在巨大体积效应（>320%），这造成材料分化，严重制约了电池的容量和循环寿命。此外，硅材料本身的低导电性也导致了电池倍率性能的降低。许多报道表明给硅材料设计内部缓冲空间并进行碳修饰可以有效缓冲充放电过程中的体积变化，提高电池循环稳定性。然而，碳材料较低的比容量会拉低电池整体的容量。
公司高培波博士及化学化工学院周晋教授研究团队基于熔融盐体系的铝热还原，实现了同构异质的中空硅/锗纳米球的可控制备。作为锂离子电池负极材料，SiGe-10%表现出优异的循环稳定性（在5A g-1电流密度下经过700次循环具有81%的保持率）和高倍率特性（在8A g-1电流密度下可逆容量高达1265 mAh g-1）。同时，作者阐明了中空异质结构的形成机制，并结合理论计算分析证明了复合材料的容量提升机制。该成果以“Heterogeneous isomorphism hollow SiGe nanospheres with porous carbon reinforcing for superior electrochemical lithium storage”为题发表在Journal of Energy Chemistry上，属中科院一区TOP期刊。
高培波，讲师，硕士研究生导师。主要研究方向为纳米材料的结构设计与合成及其在能源领域方面的应用，包括硅负极材料、硫/碳复合正极材料、锂离子电池、锂硫电池等，主持国家自然科学青年基金1项。以第一作者或通讯作者在Chinese Chem. Lett.、J. Energy Chem.、ACS Nano、ACS Appl. Mater. Interfaces、Carbon、Electrochimica Acta等杂志上发表文章多篇。
