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由于其高比容量，硅納米線（Si NWs）是一種很有前途的鋰離子電池（LIBs）負極材料。由于低表面積、機械不穩定和導電性差的集流體以及復雜/昂貴的制造路線，無粘結劑的Si NWs無法獲得足夠的質量負載。

在此，愛爾蘭利莫瑞克大學Kevin M. Ryan, Tadhg Kennedy等人報道了在設置在高導電、柔性、阻燃和機械堅固的交織不銹鋼纖維布 (SSFC) 的簡單玻璃器皿上實現了可調質量負載和致密的Si NW生長。

SSFC的開放結構在循環過程中為Si NW提供足夠的緩沖空間，并促進快速的電子/離子傳輸。SSFC（單個纖維直徑：8 μm）集流體促進了Si NW的密集生長，實現了0.24~1.32 mg cm^-2范圍內的面積負載的Si NW生長和均勻分布。

圖1. Si NWs@SSFC負極的電化學性能

因此，Si NWs@SSFC負極在500次循環中表現出穩定的性能，平均庫侖效率超過99.5%，且質量負載為1.32 mg cm^-2的Si NWs@SSFC負極經200次循環后實現了≈2 mAh cm^-2的穩定面積容量。

作者采用掃描和透射電子顯微鏡對不同質量負載的Si NWs@SSFC負極循環前后的形貌進行了表征，考察了鋰循環對負極形貌的影響。這種方法實現了堅固且靈活的無粘結劑的Si NWs@SSFC負極的大規模制備，加速了高能量密度LIB在實際應用中的可行性。

圖2. Si NWs@SSFC的機械強度和靈活性

Dense Silicon Nanowire Networks Grown on a Stainless-Steel Fiber Cloth: A Flexible and Robust Anode for Lithium-Ion Batteries, Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202105917

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AM: 不銹鋼纖維布生長的致密硅納米線作為鋰離子電池負極

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