Pre-lithiated silicon/carbon nanosphere anode with enhanced cycling ability and coulombic efficiency for lithium-ion batteries

法拉第效率 阳极 材料科学 锂(药物) 涂层 碳纤维 电流密度 碳化 化学工程 纳米技术 电化学 复合材料 电极 光电子学 复合数 扫描电子显微镜 化学 物理化学 内分泌学 工程类 物理 医学 量子力学
作者
Danyang Han,Shi‐Li Xiang,Joåo Cunha,Yijian Xie,Miao Zhou,Zhaohui Hou,Hong Yin
出处
期刊:Journal of energy storage [Elsevier BV]
卷期号:79: 110183-110183 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.est.2023.110183
摘要

The high capacity and low charge potential of Si-based materials have attracted significant attention in recent years, positioning them as promising candidates for lithium-ion batteries (LIBs). However, these materials face challenges such as insufficient conductivity and substantial volumetric expansion. To address these concerns, two strategies have been employed: constructing a carbon coating layer and implementing pre-lithiation. Si nanospheres are dispersed in a precursor solution and subsequently annealed to undergo carbonization, resulting in the formation of Si/C composites. The Si/C anode has been pre-lithiated using a simple electrochemical pre-lithiation method to enhance the initial coulombic efficiency. Specifically, it achieved a reversible capacity of 1018.4 mAh g−1 after 500 cycles at a current density of 0.5 A g−1 for LIBs. Even at a high current density of 5 A g−1, the capacity remained stable at 266.4 mAh g−1 after 500 cycles. Moreover, pre-lithiation significantly improved the coulombic efficiency in the first cycle, increasing it from 64.89 % to 96.18 %. The enhanced performance can be attributed to the carbon coating layer, which improves material conductivity and mitigates volume expansion. Our work demonstrates that the prepared Si/C anode exhibits excellent long-term cycling performance and a high-rate capability. These findings provide valuable insights for developing high-performance LIBs by leveraging the specific structure of Si-based materials.
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
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
宝坤完成签到,获得积分10
刚刚
11完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
邱燈发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
8秒前
1121完成签到,获得积分20
9秒前
cdhuang发布了新的文献求助10
9秒前
魏垮垮发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
linmo发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
yys10l完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
从容的白容完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
14秒前
14秒前
许宗蓥发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
llllly发布了新的文献求助10
16秒前
领会发布了新的文献求助10
17秒前
高挑的鑫磊完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
愤怒野猪发布了新的文献求助10
18秒前
赘婿应助魏垮垮采纳,获得10
19秒前
張肉肉完成签到,获得积分10
19秒前
刘瀚臻发布了新的文献求助10
19秒前
YYJ25发布了新的文献求助10
20秒前
aauuu发布了新的文献求助10
20秒前
Jun发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
蔺裕荣发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
22秒前
ESSIR发布了新的文献求助10
23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
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
機能性マイクロ細孔・マイクロ流体デバイスを利用した放射性核種の 分離・溶解・凝集挙動に関する研究 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Continuing Syntax 1000
Harnessing Lymphocyte-Cytokine Networks to Disrupt Current Paradigms in Childhood Nephrotic Syndrome Management: A Systematic Evidence Synthesis 700
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 6259356
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8081460
关于积分的说明 16885040
捐赠科研通 5331160
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2837932
邀请新用户注册赠送积分活动 1815316
关于科研通互助平台的介绍 1669221