【會議報告】高性能微納結構硅碳雜化材料可控構筑及界面調控

硅負極材料因其高的理論比容量（3579mAh g^-1）、適宜的工作電位（~0.4 V vs. Li⁺/Li）以及豐富的自然儲量，被視為下一代高能量密度鋰離子電池負極材料的有力競爭者。然而，硅基材料在脫嵌鋰過程中會產生巨大的體積膨脹（~300%），導致電極材料粉化、固體電解質界面層（SEI）反復破裂與生成，嚴重制約了其實際應用。

納米結構化工程是穩定材料結構和提升循環性能非常有效的技術手段。然而，納米結構化策略導致顆粒間接觸電阻增大，致使電子/鋰離子傳輸動力學緩慢，難以實現循環穩定性能、倍率性能和能量密度的協同提高。基于納米結構化硅材料的碳材料雜化策略，能夠有效提升電極材料的導電性并構建高效的電子導電網絡，獲得倍率性能的有效提高。然而，如何精準構建硅碳雜化材料中的快離子傳輸通道，以進一步提升其倍率性能和循環穩定性，仍是當前研究面臨的關鍵挑戰。

針對上述關鍵科學問題，研究人員提出了電極材料多尺度協同構筑快離子傳輸通道的策略，從“界面設計-孔道調控”聯動實現高倍率硅碳材料的設計與制備，實現硅碳負極材料循環穩定性能、倍率性能的協同提高。

針對各類負極材料的產業化技術與國內外市場狀況，中國粉體網將于2025年6月24-25日在安徽·合肥舉辦第二屆硅基負極材料技術與產業高峰論壇暨2025CVD硅碳負極材料前沿技術論壇。大會旨在為負極材料產業鏈上中下游企業搭建深度交流的平臺，開展產、學、研合作，助推負極材料行業持續健康發展。屆時，來自中國石油大學（華東）的張興豪副教授將作題為《高性能微納結構硅碳雜化材料可控構筑及界面調控》的報告。

專家簡介：

張興豪，中國石油大學（華東）副教授，碩導，山東省青創團隊負責人，師從國家納米科學中心（中國科學院大學）智林杰研究員。主要從事高比容量快充性能電極材料的結構設計、協同效應、系統工程及應用探索。主持國家自然科學基金、山東省自然科學基金等項目，以第一作者/通訊作者在Nat. Commun., ACS Nano, Adv. Funct. Mater., Small, Nanoscale, ACS Appl. Mater. Interfaces等發表論文10余篇（ESI TOP 1%高引論文1篇，單篇引用次數過百論文3篇），授權國家發明專利5件。任eScience、CleanMat等期刊青年編委。

參考來源：新型碳材料《中國石油大學（華東）智林杰教授：限域低膨脹多孔硅負極設計制備高性能鋰離子電池》

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