已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Enabling robust structural and interfacial stability of micron-Si anode toward high-performance liquid and solid-state lithium-ion batteries

材料科学 阳极 电解质 X射线光电子能谱 锂(药物) 化学工程 准固态 碳纤维 透射电子显微镜 离子 纳米技术 电极 复合材料 复合数 化学 有机化学 工程类 内分泌学 物理化学 医学 色素敏化染料
作者
Lanhui Gu,Jiajia Han,Minfeng Chen,Weijun Zhou,Xuefeng Wang,Min Xu,Haichen Lin,Haodong Liu,Huixin Chen,Jizhang Chen,Qiaobao Zhang,Xiang Han
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:52: 547-561 被引量:116
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.08.028
摘要

Silicon (Si) anode holds great promise for next-generation high-energy-density lithium-ion batteries (LIBs) due to its ultrahigh theoretical capacity and earth-abundant nature. However, its poor structural and interfacial stability caused by severe volume change and continuous side reactions with highly permeable liquid electrolytes lead to substantial capacity fading with cycling, which impedes its practical application. Here, a novel SiO2@Li3PO4@carbon shell coated on micron-sized Si (MSi) (denoted as Si@SiO2@LPO@C) is designed for the first time, which has been shown to release the stress and maintain the mechanical integrity while ensuring stable solid-electrolyte interphase (SEI). Moreover, the in-situ formed SiO2 interlayer can reduce the energy barrier of Li+ transport from Li3PO4 shell to Si core, as confirmed by theoretical simulations. Notably, the SEI originated from PEO/LITFSI solid-state electrolyte not only comprises more ratio of stable LiF but also only grows on outer surface of MSi, as evidenced by Cryo-transmission electron microscopy (TEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurements. Consequently, the as-fabricated Si@SiO2@LPO@C anode demonstrates stable cycling performance with high capacities in LIBs with both liquid and solid-state electrolytes. Particularly, the Si@SiO2@LPO@C anode enables stable cycling stability, maintaining a specific capacity of 1012.4 mAh g−1 over 200 cycles and 1441.0 mAh g−1 after 80 cycles in half and full solid-state LIBs, respectively. Our unique design that enables robust mechanical structure, favorable Li+ pathway, and stable interfacial chemistry of MSi anode with high capacity and stable cycle performance, is expected to extend to other alloy electrodes for high-energy liquid and solid-state 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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
maher发布了新的文献求助30
刚刚
1秒前
1秒前
弹剑作歌完成签到,获得积分10
2秒前
真龙狂婿完成签到,获得积分10
2秒前
VPN不好用发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI2S应助奇奇怪怪采纳,获得10
7秒前
lzc完成签到 ,获得积分10
7秒前
薛定谔的谔完成签到,获得积分10
9秒前
ganggang完成签到,获得积分0
10秒前
Xxi完成签到,获得积分10
12秒前
灵梦柠檬酸完成签到,获得积分10
13秒前
韩冬冬发布了新的文献求助10
16秒前
年年有余完成签到,获得积分10
17秒前
zxy完成签到 ,获得积分10
18秒前
wang5945完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
soda发布了新的文献求助10
19秒前
酷炫抽屉完成签到 ,获得积分10
19秒前
春辞完成签到,获得积分10
20秒前
小玲发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
27秒前
九日橙完成签到 ,获得积分10
28秒前
楼北完成签到,获得积分10
29秒前
辰冠哲发布了新的文献求助30
31秒前
32秒前
33秒前
一一完成签到,获得积分10
33秒前
junyang完成签到,获得积分10
34秒前
kaier完成签到 ,获得积分10
35秒前
言余完成签到 ,获得积分10
37秒前
协和小飞龙完成签到,获得积分10
38秒前
38秒前
39秒前
SHUAI完成签到,获得积分10
45秒前
领导范儿应助至乐无乐采纳,获得10
49秒前
芒果完成签到 ,获得积分10
50秒前
达布妞发布了新的文献求助10
53秒前
各位大牛帮帮忙完成签到,获得积分10
56秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
XAFS for Everyone (2nd Edition) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3133798
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2784777
关于积分的说明 7768435
捐赠科研通 2440073
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1297175
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 624888
版权声明 600791