昆明理工大学方东、易健宏教授课题组近日报道了分别通过原位还原和氧化在氧化亚硅(SiO)表面引入铜(Cu)包覆和聚吡咯(PPy)包覆的新策略。利用铜和聚吡咯优异的的导电性，增强了电子和Li⁺的传输，并且有效抑制了活性物质与电解质之间的不断SEI形成副反应，使氧化亚硅展现出优异的循环和倍率性能。

在过去的三十年里，锂离子电池被广泛应用于便携式设备和电动汽车。目前，商用锂离子电池常用的负极材料是石墨，其较低的理论比容量(Li₆C为372 mAh g^-1)已经不能满足对电动汽车动力电池和大规模储能系统的需求，严重限制了锂离子电池的发展。在众多有前景的负极材料中，SiO由于较高的理论比容量(2400 mAh g^-1)引起了人们极大的关注。但是它低的电导率、活性物质与电解质持续的不可逆副反应导致固体电解质界面(SEI)的重复破坏和再建，进一步造成电解液的持续消耗阻碍了它的实际应用。

为了克服这些缺陷，方东、易健宏课题组采用原位还原法，将放电后的SiO粉末放入含有Cu²⁺的溶液中原位还原沉积Cu颗粒，电势产生的静电斥力使SiO粉末在溶液中均匀分散，在溶液中有较大的接触面积，具有多个成核点。Cu在SiO表面的均匀分布形成了连续的导电网络，使SiO纳米颗粒紧密相连，有利于增强电子和Li⁺的扩散。通过相似的充电原位氧化法在SiO粉末表面形成柔性PPy导电层可以有效地缓解体积膨胀，阻止SiO粉末与电解质之间持续的副反应。恒电流间歇滴定计算表明(图2)，Cu和PPy涂层可以有效增强Li⁺的扩散动力学，有利于电化学反应过程中电子和Li⁺的转移。与其它方法相比，原位还原/氧化包覆策略厚度可控、包覆层均匀一致，为高性能硅基阳极的开发和实际应用提供了全新思路。