李永峰,在中国石油大学(北京)新能源与材料学院担任教授(博士生导师)及副院长,主要研究方向为新能源材料、碳材料以及催化材料,从事新能源材料领域的教学、科研与人才培养工作。
硅在充放电过程中体积膨胀导致石墨烯包覆层破裂与重构,使导电网络失效并持续消耗电解液形成不稳定SEI膜;同时,石墨烯与硅基材料间界面接触电阻较高,且材料整体振实密度偏低,限制了体积能量密度提升与长循环稳定性。
针对硅基负极材料在充放电过程中的体积膨胀问题,通过石墨烯改性技术优化包覆层结构,缓解包覆层破裂与重构现象;同时通过界面工程降低接触电阻,并提升材料振实密度,从而构建稳定的导电网络和SEI膜结构。
该成果可有效提升硅基负极材料的体积能量密度和长循环稳定性,通过石墨烯改性技术降低界面电阻并优化材料结构,解决了传统硅基负极材料在导电网络失效和电解液消耗方面的技术瓶颈,具有显著的创新性和产业化应用潜力。
技术开发和产业化
锂电池负极
石墨烯改性硅基负极的核心瓶颈在于,硅在充放电过程中巨大的体积膨胀会导致石墨烯包覆层破裂与重构,使得导电网络失效并持续消耗电解液形成不稳定SEI膜。同时,二者间的界面接触电阻较高,且材料整体的振实密度偏低,限制了其体积能量密度的提升与长循环稳定性。
