孙永明/王莉/蔡钊：分层结构设计调控石墨-硅混合电极的电化学-力学稳定性

本文研究了石墨-硅混合电极的电化学-力学稳定性问题，提出了通过分层结构设计来调控电极性能的方法。研究背景是石墨作为锂离子电池负极材料的比容量已接近极限，而硅的高容量特性使其成为提升电池性能的关键材料。然而，石墨-硅混合电极的循环稳定性较差，主要原因是硅的体积膨胀和应力变化对石墨的影响。研究目的是通过实验和计算揭示石墨-硅混合电极中硅体积变化对石墨容量发挥的影响，并提出解决方案。研究结论是分层电极结构设计能有效减少硅体积变化对石墨的影响，提高电极的结构稳定性和电化学性能。实验验证了分层石墨/硅电极在软包电池中的优异性能，循环100圈后容量保持率达94.5%。