锂离子电池技术迎来新突破——科学家通过探索锡作为电极材料，显著提升了电池性能。

传统锡电极在锂离子嵌入时因体积剧烈膨胀而表现不佳，但德国研究团队另辟蹊径，证实多孔锡泡沫结构（对比传统锡箔）可有效缓解膨胀问题，为高性能电池开辟新路径。

锡基电极理论容量高达993毫安时/克，被视为高能量密度锂离子电池的理想候选材料。然而，锂化过程中锡的体积膨胀会引发电极内部机械应力，导致电池寿命大幅缩短。

尽管硅材料同样面临技术瓶颈，但因具备高能量密度优势，目前仍是锂离子电池中替代锡的主流选择。

在最新研究中，科研人员借助原位X射线成像技术，首次实时捕捉锡基负极在充放电过程中的动态变化。

团队对比了致密锡箔与多孔泡沫锡两种电极的性能：后者凭借三维孔隙结构，在锂化/脱锂过程中展现出卓越的结构稳定性。泡沫内的孔隙可缓冲体积膨胀，从而大幅降低机械应力。

这一突破不仅验证了锡基负极的实用潜力，更为开发高性能、可规模化生产的锡基电极奠定基础。此外，锡基材料在下一代钠离子电池中的应用研究也在同步推进。

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