Engineering a Low-Strain Si@TiSi2@NC Composite for High-Performance Lithium-Ion Batteries

材料科学 离子 复合数 锂(药物) 复合材料 拉伤 工程物理 光电子学 量子力学 医学 物理 内科学 工程类 内分泌学
作者
Wen Zhang,Wanming Li,Siwei Gui,Xinxin Wang,Zihan Zhang,Qin Chen,Junhong Wei,Shuibin Tu,Xiangrui Duan,Xiancheng Wang,Kai Cheng,Renming Zhan,Yuchen Tan,Feifei Fan,Yun Zhang,Huiqiao Li,Yongming Sun,Huamin Zhou,Hui Yang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (20): 26234-26244 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acsami.4c03759
摘要

The huge volume expansion/contraction of silicon (Si) during the lithium (Li) insertion/extraction process, which can lead to cracking and pulverization, poses a substantial impediment to its practical implementation in lithium-ion batteries (LIBs). The development of low-strain Si-based composite materials is imperative to address the challenges associated with Si anodes. In this study, we have engineered a TiSi2 interface on the surface of Si particles via a high-temperature calcination process, followed by the introduction of an outermost carbon (C) shell, leading to the construction of a low-strain and highly stable Si@TiSi2@NC composite. The robust TiSi2 interface not only enhances electrical and ionic transport but also, more critically, significantly mitigates particle cracking by restraining the stress/strain induced by volumetric variations, thus alleviating pulverization during the lithiation/delithiation process. As a result, the as-fabricated Si@TiSi2@NC electrode exhibits a high initial reversible capacity (2172.7 mAh g–1 at 0.2 A g–1), superior rate performance (1198.4 mAh g–1 at 2.0 A g–1), and excellent long-term cycling stability (847.0 mAh g–1 after 1000 cycles at 2.0 A g–1). Upon pairing with LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 (NCM622), the assembled Si@TiSi2@NC||NCM622 pouch-type full cell exhibits exceptional cycling stability, retaining 90.1% of its capacity after 160 cycles at 0.5 C.
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
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
waoller1发布了新的文献求助10
2秒前
zzsl发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
pragmatic完成签到,获得积分10
3秒前
九九我应助克偃统统采纳,获得10
3秒前
Orange应助wyz采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
木子应助QSJ采纳,获得10
5秒前
nvger发布了新的文献求助10
6秒前
zhz完成签到,获得积分10
7秒前
健忘的灵凡完成签到,获得积分10
7秒前
研友_VZG7GZ应助waoller1采纳,获得10
7秒前
隐形曼青应助waoller1采纳,获得10
7秒前
秘密发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
wy.he应助iamnottingting采纳,获得20
8秒前
8秒前
yyy完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
读读读关注了科研通微信公众号
9秒前
慕青应助aming采纳,获得10
10秒前
10秒前
幸运咖发布了新的文献求助30
10秒前
朝朝暮夕完成签到 ,获得积分10
10秒前
OK完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
violet完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
淡然安雁发布了新的文献求助10
12秒前
anna1992完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
很多奶油完成签到 ,获得积分10
13秒前
板凳完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
xixixii发布了新的文献求助10
15秒前
wyz发布了新的文献求助10
15秒前
15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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 871
Alloy Phase Diagrams 500
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5420235
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4535334
关于积分的说明 14149695
捐赠科研通 4452346
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2442137
邀请新用户注册赠送积分活动 1433646
关于科研通互助平台的介绍 1410931