Electrochemical Patterning of Cu Current Collectors: An Enabler for Pure Silicon Anodes in High‐Energy Lithium‐Ion Batteries

材料科学 阳极 扫描电子显微镜 锂(药物) 集电器 电化学 化学工程 纳米技术 光电子学 复合材料 电极 电解质 医学 工程类 内分泌学 物理化学 化学
作者
Jonas Schlaier,Şahin Cangaz,Sebastian Maletti,Christian Heubner,Thomas Abendroth,M. Schneider,Stefan Kaskel,A. Michaelis
出处
期刊:Advanced Materials Interfaces [Wiley]
卷期号:9 (22) 被引量:9
标识
DOI:10.1002/admi.202200507
摘要

Abstract Silicon (Si) is considered the most promising anode material for next‐generation high‐energy lithium‐ion batteries. To enable the use of pure Si anodes, patterning is essential to reduce electrode degradation caused by volume changes during cycling. The authors herein report a facile and scalable Cu electrodeposition (Cu‐ECD) process to tailor the topography of Cu current collectors for the directed formation of columnar Si anodes by physical vapor deposition (PVD). ECD parameters, such as Cu concentration, temperature, potential, and deposited amount of Cu, are systematically varied. The most promising ECD parameters are applied to modify commercial Cu foils, which are then used to prepare columnar Si anodes via PVD. Modified current collectors and resulting Si anodes are investigated by scanning electron microscopy (SEM), laser scanning confocal microscopy, and adhesion tests. Selected Si anodes are characterized in battery cells regarding cycling stability. It is shown that the adjustment of the current collector topography results in a significant increase in cycling stability. SEM analysis revealed differences in the mechanical degradation and electrochemical capacity decay. Based on the results, process–structure–property relationships between the topography of the Cu‐ECD current collectors, the resulting columnar Si anodes and their electrochemical performance are derived.
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
1秒前
DreamLly发布了新的文献求助10
1秒前
Gauss应助san采纳,获得30
1秒前
整齐茈发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
细心的茗发布了新的文献求助10
4秒前
lnln关注了科研通微信公众号
5秒前
zeroy完成签到,获得积分10
6秒前
kk发布了新的文献求助10
7秒前
快乐指甲油关注了科研通微信公众号
7秒前
塔塔发布了新的文献求助10
8秒前
嘟嘟发布了新的文献求助10
8秒前
枫枫呀完成签到,获得积分10
9秒前
高挑的菲鹰完成签到,获得积分10
10秒前
dajiejie发布了新的文献求助10
10秒前
awu发布了新的文献求助10
11秒前
joana发布了新的文献求助20
11秒前
11秒前
12秒前
Amber发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
大个应助大脚采纳,获得10
13秒前
14秒前
无私雨柏发布了新的文献求助10
15秒前
殷勤的沂完成签到,获得积分20
16秒前
17秒前
辛勤晓蓝发布了新的文献求助10
19秒前
zyf1980发布了新的文献求助10
21秒前
上官若男应助awu采纳,获得10
21秒前
zyy发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
22秒前
22秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
A Chronicle of Small Beer: The Memoirs of Nan Green 1000
Understanding Autism and Autistic Functioning 950
From Rural China to the Ivy League: Reminiscences of Transformations in Modern Chinese History 900
Eric Dunning and the Sociology of Sport 850
QMS18Ed2 | process management. 2nd ed 800
Operative Techniques in Pediatric Orthopaedic Surgery 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 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 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2915344
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2553823
关于积分的说明 6909409
捐赠科研通 2215440
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1177707
版权声明 588353
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 576466