Silicon‐Based Self‐Assemblies for High Volumetric Capacity Li‐Ion Batteries via Effective Stress Management

材料科学 法拉第效率 阳极 压力(语言学) 电解质 纳米技术 纳米复合材料 锂(药物) 电极 化学工程 光电子学 工程类 医学 内分泌学 哲学 物理化学 化学 语言学
作者
Jiewen Shi,Lianhai Zu,Hanyang Gao,Guoxin Hu,Qing Zhang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:30 (35) 被引量:97
标识
DOI:10.1002/adfm.202002980
摘要

Abstract Silicon nanoparticles (Si NPs) have been considered as promising anode materials for next‐generation lithium‐ion batteries, but the practical issues such as mechanical structure instability and low volumetric energy density limit their development. At present, the functional energy‐storing architectures based on Si NPs building blocks have been proposed to solve the adverse effects of nanostructures, but designing ideal functional architectures with excellent electrochemical performance is still a significant challenge. This study shows that the effective stress evolution management is applied for self‐assembled functional architectures via cross‐scale simulation and the simulated stress evolution can be a guide to design a scalable self‐assembled hierarchical Si@TiO 2 @C (SA‐SiTC) based on core–shell Si@TiO 2 nanoscale building blocks. It is found that the carbon filler and TiO 2 layer can effectively reduce the risk of cracking during (de)lithiation, ensuring the stability of the mechanical structure of SA‐SiTC. The SA‐SiTC electrode shows long cycling stability (842.6 mAh g −1 after 1000 cycles at 2 A g −1 ), high volumetric capacity (174 mAh cm −3 ), high initial Coulombic efficiency (80.9%), and stable solid‐electrolyte interphase (SEI) layer. This work provides insight into the development of the structural stable Si‐based anodes with long cycle life and high volumetric energy density for practical energy applications.
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
飞飞完成签到,获得积分10
刚刚
小至发布了新的文献求助10
1秒前
Orange应助耍酷的白山采纳,获得10
2秒前
一一一发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
NexusExplorer应助Monn采纳,获得10
4秒前
4秒前
嘉嘉子发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
迷路念真发布了新的文献求助10
5秒前
可咳咳咳应助平常山河采纳,获得10
6秒前
小罗完成签到,获得积分10
6秒前
上官断缘完成签到,获得积分10
8秒前
苏书白应助於依白采纳,获得10
8秒前
ln177发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
如意元霜发布了新的文献求助10
9秒前
pyc发布了新的文献求助10
10秒前
淡定鸿涛发布了新的文献求助10
10秒前
汉堡包应助阿瑶采纳,获得10
11秒前
CodeCraft应助如意鱼采纳,获得10
11秒前
含蓄妖丽完成签到 ,获得积分10
12秒前
陈醒醒完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
14秒前
Zhang完成签到,获得积分10
14秒前
JamesPei应助kkkl采纳,获得10
14秒前
r921192发布了新的文献求助10
17秒前
震动的绿竹完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
爱吃麻辣烫应助何必不曾采纳,获得20
18秒前
李好人完成签到,获得积分10
19秒前
思源应助小羊采纳,获得10
19秒前
19秒前
耍酷的白山完成签到,获得积分10
20秒前
Monn发布了新的文献求助10
21秒前
gggja完成签到 ,获得积分10
21秒前
隐形的巴豆完成签到,获得积分10
22秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi 400
Classics in Total Synthesis IV 400
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 3149617
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2800663
关于积分的说明 7841062
捐赠科研通 2458157
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1308340
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628479
版权声明 601706