Mechanisms of Si Nanoparticle Formation by Molten Salt Magnesiothermic Reduction of Silica for Lithium‐ion Battery Anodes

材料科学 化学工程 纳米颗粒 锂(药物) 共晶体系 熔盐 微观结构 阳极 锂离子电池 电池(电) 电极 电解质 纳米技术 化学 冶金 工程类 内分泌学 物理化学 物理 功率(物理) 医学 量子力学
作者
Ali Ansari Hamedani,Cleva W. Ow‐Yang,Serap Hayat Soytaş
出处
期刊:ChemElectroChem [Wiley]
卷期号:8 (16): 3181-3191 被引量:7
标识
DOI:10.1002/celc.202100683
摘要

Abstract Molten salt methods enable the synthesis of Si nanostructures by moderating the thermal energy evolved in highly exothermic magnesiothermic reduction reactions (MRR) of silica. Due to their cost‐effectiveness and scalability, these techniques are well suited for producing nanoscale Si for a number of applications, including energy storage. To control the microstructure morphology and particle size, it is necessary to understand the formation mechanism of the Si produced. By evaluating the time‐resolved phase evolution, when NaCl moderates the thermal energy generated by MRR of SiO 2 , we elucidate 3 parallel interfacial reaction mechanisms yielding Si nanoparticles – via Mg vapor, Mg‐rich eutectic liquid, and Mg ions dissolved in molten NaCl. These individual Si nanoparticles offer a striking contrast to the typical by‐product of MRR of SiO 2 with and without NaCl, which yields a 3‐dimensional (3‐D) porous network of sintered Si nanoparticles. Lithium‐ion battery half‐cells with electrodes composed of individual Si nanoparticles showed a greater first‐cycle irreversible discharge capacity and faster capacity loss over the first 5 cycles at a current density of 200 mA g −1 compared to half‐cells with electrodes of a porous 3‐D Si network–indicative due to thicker solid electrolyte interphase (SEI) formation on individual particles. At a higher current rate of 400 mA g −1 , once SEI formation and activation of Si are established, both cells exhibit a similar capacity retention rate over 100 cycles.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
养猪人完成签到,获得积分10
1秒前
乐乐应助MQ&FF采纳,获得10
2秒前
3秒前
小小发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI2S应助陌路采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
小陶完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
隐形曼青应助Della采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
yy发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
SciGPT应助zxy采纳,获得10
12秒前
normalgai完成签到,获得积分10
14秒前
务实幼蓉发布了新的文献求助10
14秒前
zhaoyingxin发布了新的文献求助10
15秒前
慕容飞凤发布了新的文献求助30
16秒前
MQ&FF发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
yy完成签到,获得积分20
17秒前
叶子完成签到,获得积分10
17秒前
周一发布了新的文献求助10
17秒前
helinahs完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
天天快乐应助HYT采纳,获得10
19秒前
晓先森完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
bong发布了新的文献求助10
21秒前
15966014069发布了新的文献求助10
23秒前
调研昵称发布了新的文献求助10
23秒前
周一完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
科目三应助小九不太乖采纳,获得10
24秒前
normalgai关注了科研通微信公众号
25秒前
bong完成签到,获得积分10
29秒前
星辰大海应助kk采纳,获得10
30秒前
高分求助中
Evolution 10000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 600
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3157329
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2808824
关于积分的说明 7878475
捐赠科研通 2467158
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1313222
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630369
版权声明 601919