近日，河北工业大学王恭凯研究员联合北京高压科学研究中心缑慧阳研究员提出一种一体化升级再造策略，通过将退役风机叶片中的玻璃纤维经可控破碎与热解后，利用合金化-氮化反应转化为多孔硅骨架，再经化学气相沉积包覆均匀碳层，最终成功制备出具有分级多孔结构和连续导电通路的多尺度硅碳复合负极材料（rP-Si@C）。全面的结构分析表明，所设计的多尺度结构能同时促进锂离子的快速传输，并有效缓冲硅在（脱）锂过程中伴随的巨大体积膨胀。电化学测试结果显示，所得rP-Si@C负极在1 A/g的电流密度下循环300次后，可逆容量达到1286 mAh/g。需要特别指出的是，该工作超越了简单的废物利用或工艺工程，与传统的硅回收或生物质衍生硅路径不同，本研究采用的合金化-氮化策略能够原位重构出具有可控孔隙连通性和机械顺应性的分级多孔硅骨架，这从根本上调控了循环过程中的锂离子传输动力学和应力演化。这种过程驱动的结构演变，建立起清晰的组成-结构-性能关系，为如何利用多步化学转化来设计具有机械适应性的硅基负极提供了机理层面的深刻见解。

本研究选择退役风电叶片中的玻璃纤维作为硅源，采用合金化-氮化协同转化与化学气相沉积碳包覆相结合的方法，其依据主要在于：风电叶片废弃物富含二氧化硅，为其高值化利用提供了可持续的原料基础，既能缓解固废堆积问题，又可替代传统高能耗的硅材料来源；所设计的合金化-氮化过程可原位构建具有多级孔结构的硅骨架，有效缓冲硅在嵌锂过程中的巨大体积膨胀，提升电极的结构稳定性；后续均匀的碳包覆则形成了连续的导电网络，增强了材料的导电性并稳定了电极-电解质界面，协同优化了锂离子传输动力学。该集成策略不仅实现了从废弃物到高性能电池材料的升级转化，还具有明确的工艺可控性与规模化潜力，为构建风电-储能闭环系统提供了可行的材料基础与技术路径。

本研究通过合金化-氮化与碳包覆技术，将风电叶片废弃物转化为多级多孔硅碳复合材料（rP-Si@C）。该材料在1 A/g下循环300次后容量保持1256 mAh/g，全电池循环150次容量保持率达92.4%。多孔骨架有效缓冲体积膨胀，碳层提升导电性并稳定界面。技术经济与生命周期分析表明该路径具备成本效益与环境优势。本工作不仅实现了固废高值化利用，更从机理层面揭示了多步化学转化对负极结构-性能的调控作用，为机理驱动的材料设计提供了范例。