Rational Design of Ion‐Conductive Layer on Si Anode Enables Superior‐Stable Lithium‐Ion Batteries

阳极 法拉第效率 材料科学 锂(药物) 电导率 化学工程 碳纤维 离子 电极 阴极 无定形固体 锂离子电池 电池(电) 扩散阻挡层 纳米技术 扩散 异质结 无定形碳 图层(电子) 光电子学 复合材料 化学 复合数 结晶学 物理化学 有机化学 功率(物理) 内分泌学 工程类 物理 热力学 医学 量子力学
作者
Ziyang Wang,Meng Yao,Hang Luo,Changhaoyue Xu,Hao Tian,Qian Wang,Hao Wu,Qianyu Zhang,Yuping Wu
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (5) 被引量:19
标识
DOI:10.1002/smll.202306428
摘要

Abstract Silicon (Si) is considered a promising commercial material for the next‐generation of high‐energy density lithium‐ion battery (LIB) due to its high theoretical capacity. However, the severe volume changes and the poor conductivity hinder the practical application of Si anode. Herein, a novel core–shell heterostructure, Si as the core and V 3 O 4 @C as the shell (Si@V 3 O 4 @C), is proposed by a facile solvothermal reaction. Theoretical simulations have shown that the in‐situ‐formed V 3 O 4 layer facilitates the rapid Li + diffusion and lowers the energy barrier of Li transport from the carbon shell to the inner core. The 3D network structure constructed by amorphous carbon can effectively improve electronic conductivity and structural stability. Benefiting from the rationally designed structure, the optimized Si@V 3 O 4 @C electrode exhibits an excellent cycling stability of 1061.1 mAh g −1 at 0.5 A g −1 over 700 cycles (capacity retention of 70.0%) with an average Coulombic efficiency of 99.3%. In addition, the Si@V 3 O 4 @C||LiFePO 4 full cell shows a superior capacity retention of 78.7% after 130 cycles at 0.5 C. This study opens a novel way for designing high‐performance silicon anode for advanced 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
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
mike2012完成签到 ,获得积分10
2秒前
小墨墨完成签到 ,获得积分10
2秒前
闻屿完成签到,获得积分10
4秒前
lamer完成签到,获得积分10
6秒前
evy发布了新的文献求助10
8秒前
hdc12138完成签到 ,获得积分10
8秒前
火星上小土豆完成签到 ,获得积分10
8秒前
wwwy007完成签到,获得积分20
11秒前
hayden完成签到 ,获得积分10
17秒前
西陆完成签到,获得积分10
23秒前
hanshishengye完成签到 ,获得积分10
28秒前
非我完成签到 ,获得积分10
28秒前
zyw完成签到 ,获得积分10
33秒前
光亮若翠完成签到,获得积分10
33秒前
35秒前
40秒前
JamesPei应助周小鱼采纳,获得10
42秒前
Faine完成签到 ,获得积分10
46秒前
坚持就是胜利完成签到 ,获得积分10
50秒前
Zero完成签到,获得积分10
52秒前
53秒前
yanhao发布了新的文献求助10
53秒前
54秒前
taipingyang完成签到,获得积分10
55秒前
马大翔应助科研通管家采纳,获得50
57秒前
周小鱼发布了新的文献求助10
58秒前
一个没自信的boy完成签到 ,获得积分10
59秒前
Chang完成签到 ,获得积分0
1分钟前
呆萌的绿竹完成签到,获得积分10
1分钟前
鞘皮完成签到,获得积分10
1分钟前
Driscoll完成签到 ,获得积分10
1分钟前
刺猬完成签到,获得积分10
1分钟前
ovood完成签到 ,获得积分10
1分钟前
sunnyqqz完成签到,获得积分10
1分钟前
太阳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
朴实的老虎完成签到,获得积分10
1分钟前
宛宛完成签到,获得积分10
1分钟前
Forest完成签到,获得积分10
1分钟前
纯真的雁山完成签到 ,获得积分10
1分钟前
风不尽,树不静完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
宽禁带半导体紫外光电探测器 388
Case Research: The Case Writing Process 300
Global Geological Record of Lake Basins 300
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 3142849
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2793757
关于积分的说明 7807197
捐赠科研通 2450021
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1303576
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627016
版权声明 601350