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锂离子电池硅负极材料衰退机理的研究进展

马增胜 周益春 刘军 薛冬峰 杨庆生 潘勇 湘潭大学低维材料及其应用技术教育部重点实验室 湘潭大学材料与广电物理学院 中国科学院长春应用化学研究所 北京工业大学机电学院工程力学系

摘要：硅负极材料由于具有非常高的理论比容量，使之成为锂离子电池极具前景的负极替代材料．然而，硅负极材料在充放点过程中会发生非常大的体积变形，这会引起活性材料的破坏失效，严重影响其电化学循环性能，成为制约其在锂离子电池领域广泛应用的最大瓶颈．本文介绍了硅负极材料的不同结构形态及其在充放电过程中电化学性能的退化机理，并综述了充放电过程中的力学性能演化、相关理论分析、数值模拟计算等方面的最新国际研究进展，展望了硅负极材料力学失效方面的研究重点．

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