Investigation of silicon nanoparticle size on specific capacity of Li-ion battery via electrochemical impedance spectroscopy

化学 介电谱 阳极 电化学 纳米颗粒 电解质 电池(电) 粒径 粒子(生态学) 分析化学(期刊) 纳米技术 化学工程 电极 物理化学 色谱法 有机化学 热力学 功率(物理) 工程类 地质学 物理 材料科学 海洋学
作者
Maurya Gyanprakash,Chandresh Kumar Rastogi
出处
期刊:Journal of Electroanalytical Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:931: 117176-117176 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.jelechem.2023.117176
摘要

Silicon is an attractive anode material in Li-ion batteries due to its high specific capacity, but the stability of silicon limits its industrial-scale application. To avoid this, the particle size reduction below 150 nm (critical radius) showed improved reactivity and cycle life but still below the benchmark for industrial-scale application. In this work, we applied the impedance analysis to understand the physicochemical processes occurring at the anode (Si electrode)/electrolyte interface. For this, we fabricated three samples of Si anode with 50 nm, 150 nm, and a mixture of 50 and 150 nm particles in equal ratios. The small particle size sample showed low charge transfer resistance, showing the highest activity towards lithiation and delithiation reaction, but high SEI formation hampers the overall capacity of the device. On the other hand, the 150 nm sample showed the low SEI formation but high charge transfer resistance due to low surface area. Finally, the mixed sample showed the compromise between the charge transfer reaction and SEI formation showing the lowest polarisation resistance after 50 cycles. Thus, the mixed sample having the advantage of intermediate surface area and intermediate SEI formation gives the highest capacity.

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
1秒前
李洋发布了新的文献求助10
2秒前
平淡醉冬完成签到,获得积分10
3秒前
符驳完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
感动水杯发布了新的文献求助10
4秒前
小吕完成签到,获得积分10
6秒前
haha完成签到 ,获得积分10
6秒前
ding应助2259778949采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
积极涵阳发布了新的文献求助10
7秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
akz发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
rocio应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
干净的琦应助科研通管家采纳,获得20
8秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
干净的琦应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
干净的琦应助科研通管家采纳,获得20
8秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
干净的琦应助科研通管家采纳,获得30
8秒前
童diedie完成签到,获得积分10
8秒前
科目三应助苗条菠萝采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
爆米花应助蒋丞丞丞汁采纳,获得10
11秒前
朱朱发布了新的文献求助50
12秒前
12秒前
12秒前
SciGPT应助cyhisdog采纳,获得10
13秒前
如意听筠完成签到,获得积分10
14秒前
嘟嘟拉拉hh完成签到,获得积分10
14秒前
华仔应助lydiaabc采纳,获得10
16秒前
高分求助中
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 1000
Relationship between smartphone usage in changes of ocular biometry components and refraction among elementary school children 800
The SAGE Dictionary of Qualitative Inquiry 610
Signals, Systems, and Signal Processing 610
An Introduction to Medicinal Chemistry 第六版习题答案 600
应急管理理论与实践 530
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 6335875
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8151850
关于积分的说明 17119973
捐赠科研通 5391447
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2857587
邀请新用户注册赠送积分活动 1835162
关于科研通互助平台的介绍 1685903