Tailoring the Size of Reduced Graphene Oxide Sheets to Fabricate Silicon Composite Anodes for Lithium-Ion Batteries

石墨烯 材料科学 阳极 氧化物 锂(药物) 复合数 离子 纳米技术 氧化石墨烯纸 化学工程 复合材料 电极 光电子学 冶金 有机化学 医学 化学 物理化学 内分泌学 工程类
作者
Yun-Zhen Liang,Ting-Yu Hsu,Yu‐Sheng Su
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (22): 29226-29234 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acsami.4c03710
摘要

The integration of a silicon (Si) anode into lithium-ion batteries (LIBs) holds great promise for energy storage, but challenges arise from unstable electrochemical reactions and volume changes during cycling. This study investigates the influence of reduced graphene oxide (rGO) size on the performance of rGO-protected Si composite (Si@rGO) anodes. Two sizes of graphene oxide (GO(L) and GO(S)) are used to synthesize Si@rGO composites with a core–shell structure by spray drying and thermal reduction. Electrochemical evaluations show the advantages of the Si@rGO(S) anode with improved cycle life and cycling efficiency over Si@rGO(L) and pure Si. The Si@rGO(S) anode facilitates the formation of a stable LiF-rich solid electrolyte interface (SEI) after cycling, ensuring enhanced capacity retention and swelling control. Rate capability tests also demonstrate the superior high-power performance of Si@rGO(S) with low and stable resistances in Si@rGO(S) over extended cycles. This study provides critical insights into the tailoring of graphene-protected Si composites, highlighting the critical role of rGO size in shaping structural and electrochemical properties. The Si material wrapped by graphene with an optimal lateral size of graphene emerges as a promising candidate for high-performance LIB anodes, thereby advancing electrochemical energy storage technologies.

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
lina完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
cc66发布了新的文献求助10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
虚拟的皮卡丘完成签到,获得积分10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
bow完成签到 ,获得积分10
7秒前
11秒前
优雅的WAN完成签到 ,获得积分10
12秒前
所所应助cc66采纳,获得10
12秒前
LQ完成签到,获得积分10
13秒前
hui完成签到,获得积分10
13秒前
无心的天真完成签到 ,获得积分10
14秒前
君莫笑完成签到,获得积分10
14秒前
热心不凡完成签到,获得积分10
17秒前
乌特拉完成签到 ,获得积分10
17秒前
晚风完成签到,获得积分10
17秒前
元夕完成签到,获得积分10
17秒前
飘逸蘑菇完成签到 ,获得积分10
19秒前
风中的棒棒糖完成签到 ,获得积分10
22秒前
无私的听荷完成签到,获得积分10
22秒前
飘萍过客完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
24秒前
24秒前
皛鱼完成签到,获得积分10
26秒前
大脸猫完成签到 ,获得积分10
26秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
28秒前
小林神发布了新的文献求助10
28秒前
adamchris完成签到,获得积分10
28秒前
strama完成签到,获得积分10
29秒前
梓唯忧完成签到 ,获得积分10
30秒前
30秒前
pan完成签到,获得积分10
30秒前
科研通AI6.1应助michael采纳,获得30
32秒前
Cooper应助昏睡的听云采纳,获得10
32秒前
Yuan完成签到,获得积分10
33秒前
碧蓝百合发布了新的文献求助10
35秒前
小林神完成签到,获得积分10
35秒前
35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
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Third edition 6000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Electron Energy Loss Spectroscopy 1500
Tip-in balloon grenadoplasty for uncrossable chronic total occlusions 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5789548
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5721282
关于积分的说明 15474982
捐赠科研通 4917368
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2646953
邀请新用户注册赠送积分活动 1594561
关于科研通互助平台的介绍 1549099