本项目聚焦多层结构硅碳负极材料及原位预锂化工艺的研发，依托先进的磁控溅射技术，致力于通过精细的材料结构设计和界面工程，缓解硅基材料在循环 过程中的体积膨胀应力，稳定电极/电解质界面，同时实现锂源的有效补偿。项目采用高真空物理气相沉积（PVD）技术，通过构筑硅活性层与人工界面层的双 层结构，并结合原位预锂化策略，从微观结构和界面稳定性两方面协同优化硅碳负极性能，大幅提升了其初始库伦效率、循环稳定性和倍率性能。 本成果涵盖两大核心技术创新：一是基于磁控溅射的多层结构硅碳负极材料的制备方法，能够精确调控硅薄膜的成核均匀性及附着力，有效缓解充放电过程 中的体积变化，抑制副反应；二是创新开发的卷绕式磁控溅射原位预锂化工艺，实现负极表面连续、均匀的锂金属沉积及功能性界面膜构筑，有效补偿首次循环 锂损失，提升整体电池性能。两项技术均具备良好的工艺可扩展性和工业化应用潜力，适配多种电芯结构和电解质体系，推动高比能锂离子电池向更高能量密度、 更长寿命方向发展，满足新能源汽车、储能及消费电子等领域的需求，助力动力电池技术升级与产业化进程。 该技术可广泛应用于高比能液态锂电池（能量密度超过 300 Wh kg-1）、新一代全固态锂电池体系，以及消费电子、电动交通和储能等多个关键领域。随着正极材料向高容量化方向发展（如高镍、富锂锰基材料），硅碳负极的锂源补偿能力与界面稳定性成为制约电池性能进一步提升的核心瓶颈。通过本成果提出的多层结构设计和磁控溅射原位预锂化技术，有效缓解了硅材料的体积膨胀应力，稳定了SEI膜结构，实现了锂源补偿与负极/电解质界面的同步优化，从而显著提升了电池的能量密度、倍率性能及循环寿命。