Impact of Supraparticle Sizes and Morphology on Interparticle Spacing, Slurry Rheology, Coating Density, and Electrochemical Performance in Si/C Anodes for Li-Ion Batteries

泥浆 电化学 材料科学 阳极 流变学 离子 化学工程 涂层 形态学(生物学) 复合材料 化学 电极 物理化学 有机化学 工程类 生物 遗传学
作者
Adil Amin,Moritz Loewenich,Lars Grebener,Mohaned Hammad,Simon Heckenbach,Mena‐Alexander Kräenbring,Ahammad Suhail Odungat,Atharva Harshawardhan Ladole,Thai Binh Nguyen,Daniel Schwabenland,Hani Salim,Hartmut Wiggers,Doris Segets,Fatih Özcan
标识
DOI:10.31224/4290
摘要

This study investigates the influence of supraparticle sizes on the performance of Silicon/Carbon (Si/C) composite anodes for lithium-ion batteries. Supraparticles, hierarchically structured agglomerates produced via spray drying, enhance the processability of Si/C nanoparticles by improving handling, packing efficiency, and minimizing solid electrolyte interphase formation. We systematically explore how supraparticle size distributions and associated morphologies affect interparticle spacing, slurry rheology, coating density, and electrochemical performance. Medium-sized supraparticles (5.0–6.0 μm) with spherical shapes exhibit optimal properties, achieving the highest coating density (0.90 g cm⁻³) and providing precise control over layer thickness and porosity, resulting in uniform coatings. These supraparticles also deliver superior electrochemical performance, with a first-formation Coulombic efficiency of 87.5% and stable cycling, retaining 86.2% of capacity (relative to the third cycle) after 100 cycles. In comparison, smaller supraparticles (irregular shapes) exhibit increased interparticle spacing, resulting in less dense layers and higher SEI formation. These findings highlight the critical role of controlling supraparticle size and morphology to optimize electrode processing and performance, enabling scalable, high-performance energy storage solutions.

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
yuxiao完成签到,获得积分10
刚刚
www发布了新的文献求助10
刚刚
赘婿应助YA采纳,获得10
刚刚
清爽老九发布了新的文献求助30
刚刚
ping完成签到,获得积分20
刚刚
1秒前
平常的如风完成签到,获得积分10
1秒前
vv完成签到,获得积分10
1秒前
赘婿应助Darlene采纳,获得10
1秒前
谢瑞恒发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
嘉嘉发布了新的文献求助10
3秒前
灵波发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
华仔应助豆4799采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
zorow发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
爆米花应助dong采纳,获得10
5秒前
www发布了新的文献求助10
5秒前
Gina发布了新的文献求助10
5秒前
du完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
淡然天问发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
FUN0827完成签到,获得积分10
7秒前
端庄的以寒完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
zy完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
LIUAiwei发布了新的文献求助10
8秒前
Wxx发布了新的文献求助10
8秒前
在水一方应助豆豆豆豆逗采纳,获得10
8秒前
彼得潘同学完成签到,获得积分10
8秒前
tang完成签到,获得积分20
9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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 880
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
3rd Edition Group Dynamics in Exercise and Sport Psychology New Perspectives Edited By Mark R. Beauchamp, Mark Eys Copyright 2025 600
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5624821
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4710692
关于积分的说明 14951877
捐赠科研通 4778750
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2553437
邀请新用户注册赠送积分活动 1515386
关于科研通互助平台的介绍 1475721