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
量子星尘发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
chenling完成签到,获得积分10
刚刚
甜甜信封完成签到,获得积分10
1秒前
勤恳的火龙果完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
荔枝多酚完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
高贵振家发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
摩奥锚完成签到 ,获得积分10
2秒前
迷人成协完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
大傻春完成签到,获得积分10
5秒前
美好的雨南完成签到,获得积分10
5秒前
sun发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
黑胡椒发布了新的文献求助10
6秒前
AHR完成签到,获得积分10
6秒前
Anby发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
科研通AI6应助King采纳,获得10
6秒前
xm完成签到,获得积分10
7秒前
nasa完成签到,获得积分10
7秒前
zxyan完成签到,获得积分20
7秒前
谢晓东发布了新的文献求助10
7秒前
大大的寄吧完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
端庄的幻嫣关注了科研通微信公众号
9秒前
9秒前
9秒前
乐乐应助呀呀呀采纳,获得10
9秒前
cubie001完成签到,获得积分10
9秒前
zxy125发布了新的文献求助30
10秒前
CDY发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
不安的死完成签到,获得积分10
11秒前
复杂薯片完成签到,获得积分20
11秒前
yes发布了新的文献求助10
12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
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
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 5608407
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4693040
关于积分的说明 14876313
捐赠科研通 4717445
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2544206
邀请新用户注册赠送积分活动 1509230
关于科研通互助平台的介绍 1472836