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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
打打应助kongmou采纳,获得10
1秒前
李健的小迷弟应助katsuras采纳,获得10
1秒前
闪闪完成签到,获得积分10
3秒前
淡然伊发布了新的文献求助10
3秒前
丘比特应助wangjue采纳,获得10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
拾间完成签到,获得积分10
3秒前
优秀青烟发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
BBQ完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
gwff发布了新的文献求助10
7秒前
sniper完成签到 ,获得积分10
7秒前
微笑梦岚发布了新的文献求助30
7秒前
Chi19334098402完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
FashionBoy应助Aping采纳,获得10
8秒前
Chris完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
猪猪hero应助HaoZhang采纳,获得10
9秒前
aliderichang完成签到 ,获得积分10
9秒前
jlb完成签到,获得积分10
10秒前
郭子啊完成签到 ,获得积分10
10秒前
归尘发布了新的文献求助10
11秒前
听雨眠完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
淡然伊完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
lqllll完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
划水的鱼发布了新的文献求助10
14秒前
Eva发布了新的文献求助10
15秒前
wangjue发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
风清扬发布了新的文献求助10
17秒前
月流瓦发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
JuJingge完成签到 ,获得积分10
19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 Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
ACOG Practice Bulletin: Polycystic Ovary Syndrome 500
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 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 5602770
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4687823
关于积分的说明 14851436
捐赠科研通 4685324
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2540087
邀请新用户注册赠送积分活动 1506810
关于科研通互助平台的介绍 1471448