克日，，，环化学院纳米所张海娇团队在质料领域的国际着名期刊《Advanced Functional Materials》上揭晓题为“A stress-buffering hierarchically porous silicon/carbon composite for high-energy lithium-ion batteries”的研究论文。。。
硅基负极质料依附其超高理论容量、低锂化电位及富厚储量，，，成为突破锂离子电池能量密度瓶颈的要害质料。。。然而，，，其低的本征导电性和循环历程中重大的体积转变通常导致电极质料的粉化和脱落及固体电解质膜不可控生长等问题，，，进而影响电池的性能。。。虽然通过差别纳米结构的调控，，，在临界粒径下可一定水平上缓解机械应力并缩短离子扩散路径，，，但其容量衰减与循环稳固性仍面临着很大的挑战。。。
为相识决以上问题，，，团队基于有限元剖析指导，，，接纳微孔沸石分子筛ZSM-5作为硅源，，，连系镁热还原历程与共聚物导向的合成战略，，，构建了以多孔硅为核、氮掺杂介孔碳为壳的多级孔硅/碳复合质料。。。通过内外兼修的结构设计，，，所得电极质料实现了快速的锂离子传输动力学、高效的应力缓冲能力、低体积膨胀特征及优异的机械稳固性。。。相较于古板的核壳结构和纯的多孔硅电极，，，蛋黄壳结构的复合质料展示了优异的储锂性能，，，在0.2 A g-1电流密度下经由300次循环仍能坚持1769.8 mAh g-1的高可逆容量，，，每圈的容量衰减率仅为0.016%。。。原位和非原位表征效果进一步证实，，，得益于富含氟化锂等无机相固体电解质膜的形成，，，该复合质料在电化学反应中体现出高度可逆的锂离子嵌入/脱出行为。。。别的，，，全电池测试批注所得质料具有优异的现实应用潜力。。。本研究通过对蛋黄壳结构与核壳结构质料电化学性能的综合评估，，，为怎样有用平衡硅基质料在应力-应变条件下的结构稳固性与传输动力学行为提供了一些参考。。。
我校博士研究生程钟灵为本文第一作者，，，张海娇研究员和武汉理工大学苏宝连院士为通讯作者，，，并获得了华东师范大学刘月明研究员和岛津企业治理(中国)有限公司刘仁威博士的资助和支持，，，威廉希尔为第一完成单位和通讯单位。。。
该事情获得了上海市科委科技立异行动妄想和国家/教育部/上海市重点实验室开放课题等的资助和支持。。。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202505207
