Atomic-Scale Control of Silicon Expansion Space as Ultrastable Battery Anodes

材料科学 阳极 石墨烯 纳米技术 电解质 电极 电流密度 空隙(复合材料) 电化学 复合材料 光电子学 化学 物理 量子力学 物理化学
作者
Jian Zhu,Tao Wang,Feng Ru Fan,Lin Mei,Bingan Lu
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:10 (9): 8243-8251 被引量:134
标识
DOI:10.1021/acsnano.6b04522
摘要

Development of electrode materials with high capability and long cycle life are central issues for lithium-ion batteries (LIBs). Here, we report an architecture of three-dimensional (3D) flexible silicon and graphene/carbon nanofibers (FSiGCNFs) with atomic-scale control of the expansion space as the binder-free anode for flexible LIBs. The FSiGCNFs with Si nanoparticles surrounded by accurate and controllable void spaces ensure excellent mechanical strength and afford sufficient space to overcome the damage caused by the volume expansion of Si nanoparticles during charge and discharge processes. This 3D porous structure possessing built-in void space between the Si and graphene/carbon matrix not only limits most solid-electrolyte interphase formation to the outer surface, instead of on the surface of individual NPs, and increases its stability but also achieves highly efficient channels for the fast transport of both electrons and lithium ions during cycling, thus offering outstanding electrochemical performance (2002 mAh g(-1) at a current density of 700 mA g(-1) over 1050 cycles corresponding to 3840 mAh g(-1) for silicon alone and 582 mAh g(-1) at the highest current density of 28 000 mA g(-1)).
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
瑞秋完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
123完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
6秒前
nn发布了新的文献求助10
6秒前
Eliauk完成签到,获得积分10
6秒前
宋亚珍发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
MMMMM发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
Rr关注了科研通微信公众号
9秒前
bkagyin应助小陈要发SCI采纳,获得10
10秒前
传奇3应助幽默的百川采纳,获得10
10秒前
louis发布了新的文献求助10
11秒前
刘小明发布了新的文献求助10
12秒前
ʚᵗᑋᵃᐢᵏ ᵞᵒᵘɞ完成签到,获得积分10
14秒前
可乐完成签到 ,获得积分10
14秒前
李存发布了新的文献求助10
15秒前
田様应助动听的涵山采纳,获得10
15秒前
坦率的金鱼完成签到,获得积分10
16秒前
杨晓慧发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
兴奋蜡烛完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
iii发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
无情的怜晴完成签到,获得积分20
21秒前
22秒前
23秒前
23秒前
25秒前
李存完成签到,获得积分10
26秒前
大模型应助研友_想想采纳,获得10
26秒前
26秒前
CipherSage应助老吴采纳,获得10
27秒前
29秒前
等等发布了新的文献求助10
29秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1020
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Mission to Mao: Us Intelligence and the Chinese Communists in World War II 600
The Conscience of the Party: Hu Yaobang, China’s Communist Reformer 600
Geochemistry, 2nd Edition 地球化学经典教科书第二版,不要epub版本 431
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 3302228
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2936774
关于积分的说明 8478724
捐赠科研通 2610555
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1425275
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 662323
邀请新用户注册赠送积分活动 646569