新研究揭示：腐植酸在锂离子电池中的独特应用价值与战略优势
氧化硅（SiO）作为锂离子电池负极材料，具有较高的理论容量（2680mAh/g），但存在电导率低（≈6.7×10-4 S/cm）且体积膨胀显著（≈200%）的固有缺陷。近日，新疆大学化学学院化学与碳基能源利用国家重点实验室Tianran Hu等研究人员，联合上海陶瓷新材料股份有限公司和新疆精硕新材料股份有限公司的科研力量，创新设计了一种独特的腐植酸衍生碳壳包覆复合材料（SiO@HAC），证实腐植酸衍生碳层可有效抑制SiO的体积膨胀，且SiO@HAC在0.5A/g电流密度下表现出优异的容量保持率和循环稳定性。该研究结果以《生物分子衍生的共形碳包覆工程制备超稳定锂离子电池氧化硅负极》（Biomolecular-derived conformal carbon coating engineering ultrastable silicon oxide anodes for lithium-ion batteries）为题，发表于《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal），详细内容点击文末“阅读原文”查看。
研究团队提出生物分子衍生碳包覆策略：利用腐植酸（HA）中丰富的羧基（-COOH）和酚羟基（phenolic-OH），与SiO颗粒形成强共价键，构建碳系导电网络。该网络通过机械约束作用，既能抑制SiO体积膨胀，又能增强电子传输路径。同时，腐植酸衍生碳壳通过原位还原反应，促进富氟化锂（LiF）的固态电解质界面（SEI）膜形成，有效减少电极与电解质间的界面副反应，进一步提升材料稳定性。主要研究结果如下：
1. 复合材料性能优异。SiO@HAC复合材料初始库伦效率（ICE）高达83%，循环稳定性突出（在500mA/g下循环600次后容量保持860mAh/g），且具备卓越的倍率性能，适配不同充放电需求。。
2. 全电池应用表现良好。与NCM811正极配对时，全电池在100mA/g下可实现141mAh/g的可逆容量，200次循环后容量保持率为82%。
3. 战略价值凸显。该研究证实，腐植酸衍生碳壳为高负载硅基负极的性能突破提供了关键解决方案，为其向锂离子电池（LIBs）实际生产应用转化奠定基础，充分彰显腐植酸在新能源材料领域的独特应用价值与战略优势。
