Electrochemical Synthesis of Multidimensional Nanostructured Silicon as a Negative Electrode Material for Lithium-Ion Battery

材料科学 纳米材料 锂(药物) 埃洛石 纳米线 纳米技术 电化学 电极 纳米颗粒 电解 化学工程 蚀刻(微加工) 锂离子电池 电池(电) 电解质 光电子学 化学 复合材料 图层(电子) 功率(物理) 物理化学 内分泌学 工程类 物理 医学 量子力学
作者
Fan Wang,Peng Li,Wei Li,Dihua Wang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:16 (5): 7689-7700 被引量:81
标识
DOI:10.1021/acsnano.1c11393
摘要

Silicon (Si) is a promising negative electrode material for lithium-ion batteries (LIBs), but the poor cycling stability hinders their practical application. Developing favorable Si nanomaterials is expected to improve their cyclability. Herein, a controllable and facile electrolysis route to prepare Si nanotubes (SNTs), Si nanowires (SNWs), and Si nanoparticles (SNPs) from halloysite clay (Al2(OH)4Si2O5·nH2O) is developed. It is found that HCl-etching temperature and electrolysis potential play key roles in controlling the morphologies of Si. After being HCl-etched at 80 or 90 °C, halloysite clay can be reduced into Si nanotubes at a suitable potential of -1.45 V or Si nanowires at a wide potential from -1.40 to -1.60 V, respectively, while Si nanoparticles can be only obtained at a more negative potential of -1.60 V without HCl-etching. The different morphologies of Si are associated with the change of reduction kinetics after HCl-etching. Besides, when serving as negative electrode materials for LIBs, Si nanotubes exhibit better Li storage performance than Si nanoparticles and Si nanowires, showing a capacity of 3044 mAh g-1 at 0.20 A g-1 and 1033 mAh g-1 after 1000 cycles at 1 A g-1. This work provides a controllable approach for the synthesis of Si nanomaterials for LIBs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
Yii完成签到,获得积分10
刚刚
xinyue发布了新的文献求助10
1秒前
诺诺发布了新的文献求助10
1秒前
ziziforever发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
科研通AI6应助青年才俊采纳,获得10
2秒前
风凌完成签到 ,获得积分10
2秒前
红橘子n应助青年才俊采纳,获得10
2秒前
科研通AI6应助安静秋柔采纳,获得10
2秒前
自信的凝天完成签到,获得积分10
2秒前
淡淡向卉完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Rili发布了新的文献求助10
2秒前
领导范儿应助QuickSurf采纳,获得10
3秒前
3秒前
天天快乐应助千里狗采纳,获得10
3秒前
3秒前
西瓜西瓜发布了新的文献求助10
3秒前
rachel03发布了新的文献求助10
3秒前
李晨阳完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
majiko完成签到,获得积分10
3秒前
zhuzhu发布了新的文献求助10
3秒前
gwt发布了新的文献求助10
4秒前
Yii发布了新的文献求助10
4秒前
钱来完成签到,获得积分10
5秒前
张张发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
赵456完成签到 ,获得积分10
5秒前
诗和远方完成签到,获得积分20
5秒前
6秒前
KingLancet发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
犹豫千亦发布了新的文献求助20
6秒前
爆米花应助xinyue采纳,获得10
6秒前
轻舟发布了新的文献求助10
6秒前
XYZ完成签到,获得积分10
7秒前
独摇之完成签到,获得积分10
7秒前
852应助舒心妙旋采纳,获得10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Synthesis and properties of compounds of the type A (III) B2 (VI) X4 (VI), A (III) B4 (V) X7 (VI), and A3 (III) B4 (V) X9 (VI) 500
Microbially Influenced Corrosion of Materials 500
Die Fliegen der Palaearktischen Region. Familie 64 g: Larvaevorinae (Tachininae). 1975 500
The Experimental Biology of Bryophytes 500
The YWCA in China The Making of a Chinese Christian Women’s Institution, 1899–1957 400
Numerical controlled progressive forming as dieless forming 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5396185
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4516552
关于积分的说明 14060143
捐赠科研通 4428500
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2432060
邀请新用户注册赠送积分活动 1424284
关于科研通互助平台的介绍 1403563