Unveiling the mechanisms into Li-trapping induced (ir)reversible capacity loss for silicon anode

法拉第效率 材料科学 阳极 俘获 锂(药物) 电解质 高分辨率透射电子显微镜 离子 容量损失 透射电子显微镜 化学物理 纳米技术 光电子学 化学工程 分析化学(期刊) 电极 物理化学 医学 生态学 色谱法 化学 有机化学 内分泌学 生物 工程类
作者
Yuchen Li,Xueying Zheng,Zhang Cao,Yan Wang,Yueyue Wang,Linze Lv,Weibo Huang,Yunhui Huang,Honghe Zheng
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:55: 660-668 被引量:69
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.12.032
摘要

Commercialization of silicon (Si) anodes has been tremendously hampered by its low Coulombic efficiency and poor cycling stability in lithium-ion batteries (LIBs). As it is often the case, huge volume change of Si material, and the consequent unstable solid electrolyte interphase (SEI) formation, manifest two major attributes to a hastened electrode failure. However, this recognition is not comprehensive. In this work, we find that Li-trapping represents to be a major factor determining initial Coulombic efficiency and cycling stability for Si anodes. Moreover, through titration gas chromatography (TGC) and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM), we identify two existing forms of the trapped Li, which are: (1) trapped active Li due to sluggish Li+ lithiation/delithiation kinetics; (2) trapped inactive Li resulted from the pulverization of Si particles. First-off, during initial charge-discharge, trapped active Li accounts for ca. 40% of the first irreversible capacity. By further exploring the evolution of Li-trapping, it is observed that the accumulation of trapped inactive Li turns a dominant factor for the capacity decline, accounting for ∼75% of the total capacity loss after 20 cycles. We expect that the significance and fundamentals of Li-trapping elucidated herein will trigger new strategies in modifying Si anodes towards high-performance Si-based 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
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
ChenXinde发布了新的文献求助10
1秒前
碧蓝猕猴桃完成签到,获得积分20
2秒前
Sue完成签到,获得积分10
2秒前
王哈哈发布了新的文献求助10
3秒前
chunying完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
fung发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
6秒前
小卡拉米完成签到,获得积分10
6秒前
诸事皆顺完成签到,获得积分10
6秒前
黑球完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
今天要早睡完成签到,获得积分10
7秒前
夏季芭乐完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
8秒前
传奇3应助阿维里奥采纳,获得10
9秒前
风筝与亭发布了新的文献求助10
9秒前
glacierflame发布了新的文献求助10
10秒前
芃芃野完成签到,获得积分10
10秒前
tyy完成签到,获得积分10
11秒前
nano完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
自信的紫青完成签到,获得积分20
11秒前
研友_nxbKD8完成签到,获得积分10
11秒前
yc发布了新的文献求助10
12秒前
bioseraph完成签到,获得积分10
12秒前
粹楷发布了新的文献求助10
12秒前
Kelly完成签到,获得积分10
12秒前
胡慧婷发布了新的文献求助10
12秒前
威武的友菱完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
Jiang004完成签到,获得积分10
13秒前
斯文败类应助hyn采纳,获得10
14秒前
15秒前
123345完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6421194
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8240421
关于积分的说明 17512644
捐赠科研通 5475043
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2892306
邀请新用户注册赠送积分活动 1868737
关于科研通互助平台的介绍 1706044