Crystal Engineering of Silica Anode Achieving Intrinsic Zero‐Strain

阳极 材料科学 法拉第效率 重量分析 工作(物理) 化学工程 复合材料 热力学 光电子学 电极 物理化学 物理 化学 工程类 有机化学
作者
Fei Wang,Jian Mao,Yan Zhao
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (51): e2307908-e2307908 被引量:32
标识
DOI:10.1002/adma.202307908
摘要

Abstract Si‐based anodes have large intrinsic volume expansion, which hinders their practicality and commercialization. To address this challenge, the design principle of intrinsic zero‐strain anodes (① large intracrystalline cavities and ② strong bonds) is proposed, and silica with large intracrystalline cavities (SLIC) established by strong Si─O bonds ([SiO 4 ] coordinate structures) is obtained and acts as an anode, achieving the intrinsic zero‐strain feature first in silicon‐based anodes. The phase structure of SLIC is maintained and the [SiO 4 ] coordinate structure merely shows slight disorder during cycling. The feature stems from lithiation taking place by the solid‐solution insertion reaction rather than the conventional conversion/alloying addition reactions, because the solid‐solution insertion reaction for the SLIC has the lowest change in the Gibbs free energy. The SLIC anode demonstrates excellent cycling stability and high initial Coulombic efficiency (≈85%). Moreover, owing to the low working voltage (≈0.28 V) and relatively high specific capacity, the SLIC anode presents the highest gravimetric energy density among reported zero‐/quasi‐zero‐strain anodes and high volumetric energy density (around twice as much as graphite). The universality of the designing principle is also validated. This work provides design guidelines for zero‐strain anodes in next‐generation batteries.
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
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
反证谁能想的到完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
乌鱼子完成签到 ,获得积分10
1秒前
完美世界应助川川采纳,获得10
2秒前
喜悦的绮露完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
KaiZI完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
fairy完成签到,获得积分10
3秒前
北越城主发布了新的文献求助30
3秒前
韩璐发布了新的文献求助10
3秒前
情怀应助洛尚采纳,获得10
3秒前
cola完成签到,获得积分10
4秒前
yy111发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
悲凉的小鸭子完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
Stefano完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
缥缈的忆山完成签到,获得积分10
6秒前
陈炳蓉完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
酷波er应助笑点低疾采纳,获得10
7秒前
DrN完成签到,获得积分10
7秒前
DC完成签到,获得积分10
7秒前
迷路沉鱼发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
尼尔多隆将军完成签到,获得积分10
8秒前
乔乔发布了新的文献求助10
8秒前
BABY五齿完成签到,获得积分10
8秒前
zbs完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
小洁完成签到 ,获得积分10
9秒前
321发布了新的文献求助10
9秒前
三寸朝阳关注了科研通微信公众号
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 12000
(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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
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 5699262
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5129994
关于积分的说明 15225198
捐赠科研通 4854268
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2604550
邀请新用户注册赠送积分活动 1556014
关于科研通互助平台的介绍 1514297