Three-Dimensional Hierarchical Ternary Nanostructures for High-Performance Li-Ion Battery Anodes

阳极 材料科学 碳纳米管 纳米技术 三元运算 纳米结构 电池(电) 纳米颗粒 锂(药物) 碳纤维 化学工程 光电子学 电极 复合材料 复合数 化学 程序设计语言 物理化学 功率(物理) 内分泌学 工程类 物理 医学 量子力学 计算机科学
作者
Borui Liu,Paulo Soares,Constantine Checkles,Yu Zhao,Guihua Yu
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:13 (7): 3414-3419 被引量:305
标识
DOI:10.1021/nl401880v
摘要

Silicon is considered one of the most promising anode materials for high-performance Li-ion batteries due to its 4200 mAh/g theoretical specific capacity, relative abundance, low cost, and environmental benignity. However, silicon experiences a dramatic volume change (∼300%) during full charge/discharge cycling, leading to severe capacity decay and poor cycling stability. Here, we report a three-dimensional (3D) ternary silicon nanoparticles/conducting polymer/carbon nanotubes hybrid anode material for Li-ion batteries. The hierarchical conductive hydrogel framework with carbon nanotubes as the electronic fortifier offers a continuous electron transport network and high porosity to accommodate the volume expansion of Si particles. By 3D wrapping of silicon nanoparticles/single-wall carbon nanotubes with conducting polymer nanostructures, a greatly improved cycling performance is achieved with reversible discharge capacity over 1600 mAh/g and 86% capacity retention over 1000 cycles at the current rate of 3.3 A/g. Our findings represent a new direction for fabricating robust, high-performance lithium-ion batteries and related energy storage applications with advanced nanostructured materials.

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
2秒前
鲨鱼宝子完成签到,获得积分20
3秒前
深情安青应助靓丽的胜采纳,获得10
4秒前
跳跃夜白完成签到,获得积分10
5秒前
洁洁完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
9秒前
9秒前
无极微光发布了新的文献求助20
10秒前
10秒前
10秒前
大模型应助咕咕子采纳,获得10
12秒前
y__2发布了新的文献求助10
13秒前
Steven发布了新的文献求助10
13秒前
godblessyou发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
CipherSage应助奋斗灵凡采纳,获得10
16秒前
迷你的酒窝完成签到 ,获得积分10
17秒前
kai完成签到,获得积分10
20秒前
搜集达人应助房佳皓采纳,获得10
21秒前
nina完成签到 ,获得积分10
22秒前
天天快乐应助南楼小阁主采纳,获得40
23秒前
24秒前
Mm发布了新的文献求助10
24秒前
我是老大应助godblessyou采纳,获得10
26秒前
Estella完成签到,获得积分10
28秒前
潇洒念波发布了新的文献求助10
30秒前
32秒前
qyang完成签到 ,获得积分10
32秒前
FashionBoy应助小巧怀薇采纳,获得10
32秒前
姬鲁宁完成签到 ,获得积分10
35秒前
使君子完成签到 ,获得积分10
36秒前
科研通AI6.2应助They_say采纳,获得10
36秒前
蔺天宇完成签到,获得积分10
37秒前
M__M发布了新的文献求助10
38秒前
老实从蕾发布了新的文献求助10
39秒前
奕苼发布了新的文献求助10
40秒前
aj完成签到,获得积分10
40秒前
杨雨婷发布了新的文献求助10
42秒前
qin完成签到,获得积分10
43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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Handbook of Optical Systems,Volume 6:Advanced Physical Optics 666
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 6513302
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8306742
关于积分的说明 17748021
捐赠科研通 5615384
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2924145
邀请新用户注册赠送积分活动 1901193
关于科研通互助平台的介绍 1762862