DOI:10./aenm.

1.研究背景

具有高理论比容量的Si（≈mAhg?1，Li3.75Si）已成为最有前途的高能锂离子电池负极材料之一。与通常用于负极的硅纳米颗粒（nm）相比，原始微米硅颗粒（SiMPs，1μm，通常在1-10μm范围内）价格低廉，拥有更低的比表面积，从而带来更少的界面反应和更高的振实密度。当硅负极通过两相（Si核和LixSi壳）合金机制存储锂离子时，巨大的应变不匹配（LixSi壳中的强大张力和Si核中的压缩）不可避免地引发粒子开裂。在脱锂过程中，颗粒以约%的体积变化收缩，最终被粉碎，导致机械失效，产生不规则空隙，固态电解质界面（SEI）过度生长。一些硅碎片失去电子接触，与捕获的锂变成“死”硅，导致容量快速衰减。对于大尺寸和不规则形状的微米硅颗粒来说，这些问题要严重得多，这使得在锂离子电池厚密电极中释放微米硅颗粒的真正潜力非常困难。

对微米硅颗粒进行表面涂层可以缓冲机械应力和提高颗粒完整性。具有自愈合能力的聚合物涂层和具有高界面能的富氟化锂（LiF）SEI，有效地提高了微米硅颗粒负极的循环稳定性。然而，这些绝缘涂层在保持硅碎片之间的电接触和提高电化学性能方面的能力有限，特别是在高电流密度下。微米硅颗粒的导电石墨碳涂层是体积变化期间产生的机械应力的强缓冲剂，更重要的是，通过碳接触可以保持硅碎片之间电连接，提高了活性材料的利用率。然而，这些表面保护策略并没有解决在重复充放电后保护层深处没有接触到任何导电剂的硅碎片的电接触中断问题。即使添加大量的导电剂，由于静止和刚性的导电剂不能渗入硅碎片并使硅碎片愈合保持电接触的完整性，活性物质的连续电化学损失和电极的衰减迅速发生。

2.研究问题：如何实现破碎的微米硅颗粒内部的原位电学桥连？

Figure1.a)SchematicforthefabricationofSi/LM

C-CNF;b)Schematicofliquidmetal(LM)-inducedadaptiveelectricalconnectionforthepulverizedSiMPs,in

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