金属锂阳极或硅阳极的全固态电池（ASSBs）是实现高能量密度和提高安全性的有希望的候选者，但它们分别受到不良的锂枝晶生长或巨大的体积膨胀的影响。在这里，作者合成了一种硬碳稳定的锂硅合金阳极，其中硅的烧结导致了微米颗粒转变为致密的连续体。一个由可塑性变形的富锂相（Li15Si4和LiC6）组成的三维离子-电子-导电网络在阳极中产生，扩大了活性区域，缓解了应力集中，从而改善了电极动力学和机械稳定性。使用硬碳稳定的Li-Si阳极，使用LiCoO2或LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2阴极和Li6PS5Cl电解质的全电池实现了有利的速率能力和循环稳定性。特别是，使用LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的ASSB在5.86 mAh cm-2的高负载下，在1 C时可实现5000次循环（5.86 mA cm-2），证明了使用硬碳稳定的Li-Si合金阳极在ASSB实际应用中的潜力。

图1 硅和锂-硅阳极的电化学性能和横截面SEM图像。

图2 硬碳稳定的锂-硅合金阳极。

图3 锂硅合金阳极中加入不同的碳。 

图4 采用LiSH46阳极的全电池的高速率能力。

图5 采用LiSH46阳极的全电池的长循环。

图6 采用LiSH46阳极的全电池的高负载性能。

图7 LiSH46阳极的表征。

图8 ASSB中Si、LiSi和LiSH46阳极的机制示意图。

        总之，制造了一种硬碳稳定的锂硅合金阳极，实现了在高负载和高电流密度下的长期循环，并抑制了锂枝晶的生长；LiSH阳极是由含硅薄膜和锂箔之间的简单压制诱导反应制备的；根据锂原子分布和锂离子分布的相场模拟，证明了LiSH阳极的有效性以及Si和HC的最佳重量比（4：6）。

1）LiSH46阳极可以防止Si阳极的快速退化，并缓解LiSi阳极的软短路。正如XRD、XPS、横截面SEM和AES所验证的那样，离子-电子富锂网络渗透到阳极中，扩大了阳极的活性区域，从而增强了电极的动力学或稳定性。

2)带有LiSH46阳极和LCO阴极的ASSB在20C的电流密度（14.64 mA cm-2）和0.7 mAh cm-2的面积容量下表现出30,000次循环。此外，LiSH46阳极使NMC811 ASSB在5.86 mAh cm-2的负载和5.86 mA cm-2的电流密度下实现了5,000次循环。

3)超高的放电电流密度（155.3 mA cm-2）也得以实现，NMC811负载为6 mAh cm-2。

4)最后从加载20 mAh cm-2的NMC811|LiSH46全电池中获得了电池级能量密度为263 Wh kg-1和面积容量为16.92 mAh cm-2的ASSBs。HC稳定的Li-Si合金阳极显示出良好的电极动力学和稳定性以及卓越的电化学性能，为ASSB的商业化提供了一种有希望的方法。