High-areal-capacity of micron-sized silicon anodes in lithium-ion batteries by using wrinkled-multilayered-graphenes

材料科学 电极 阳极 锂(药物) 离子 面积密度 纳米技术 锂离子电池的纳米结构 工程物理 化学工程 复合材料 光电子学 有机化学 物理化学 化学 内分泌学 工程类 医学
作者
Min Seok Kang,Incheol Heo,Sangyeop Kim,Jihye Yang,Jangbae Kim,Sun‐Joon Min,Jonghyun Chae,Won Cheol Yoo
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:50: 234-242 被引量:68
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.05.025
摘要

Even nanostructured Si electrodes have demonstrated stable electrochemical performances in lithium-ion batteries (LIBs), complex process and high-cost of nanostructured Si electrodes are far from industry standards. Thus, utilization of commercially available low-cost Si microparticles with high-performance is highly necessary for high-energy-density LIBs. Herein, we demonstrate a simple and scalable method to utilize commercially available Si microparticles ( ca. 7 μm) with wrinkled-multilayered-graphenes (Si-WMGs) for high-areal-capacity LIBs. The WMGs provide not only mechanical flexibility for mitigating large volume change of Si microparticles during deep charge/discharge processes, but also good adhesion property to effectively coalesce Si microparticles, and high electrical conductivity, resulting in binder- and conductor-free thick electrodes. The Si-WMG electrodes showed high initial areal capacities of 12.5 mAh cm −2 at 0.1 C and 7.1 mAh cm −2 even at a very high rate of 2 C, with outstanding long-term stability with 5.3 mAh cm −2 at 2 C for over 240 cycles. Furthermore, a full cell composed of Si-WMG and lithium cobalt oxide presented 3.13 mAh cm −2 and a stable cycling performance (90.3% retention after 100 cycles) in a practical cell setting, clearly demonstrating the practical applicability of Si-WMG electrodes. Therefore, the WMG as a binder and conductor could be applicable to other electrodes with a large volume change and high mass-loading for high-areal-capacity LIBs.
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
Ava应助ysz采纳,获得10
3秒前
ns发布了新的文献求助10
4秒前
浮游应助Tim采纳,获得10
4秒前
研友_8QyXr8完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
momo发布了新的文献求助10
5秒前
科研狗应助Tsuki采纳,获得50
6秒前
张章驳回了Hello应助
6秒前
6秒前
大气水儿应助优雅芷波采纳,获得10
6秒前
华仔应助彩色的踏歌采纳,获得10
7秒前
9秒前
10秒前
黄志伟发布了新的文献求助10
10秒前
唐镜峰发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
喜喜完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
爱听歌雁易完成签到,获得积分10
12秒前
123发布了新的文献求助10
12秒前
鱿鱼炒黄瓜完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
年轻的钢笔完成签到 ,获得积分10
16秒前
怕孤单的棒棒糖完成签到,获得积分10
16秒前
钱雅蕊完成签到,获得积分10
16秒前
源圈圈发布了新的文献求助10
17秒前
tong发布了新的文献求助10
17秒前
Nexus应助Aiden采纳,获得10
17秒前
jiangzhi完成签到,获得积分10
18秒前
小橘子发布了新的文献求助10
19秒前
大个应助Lulithium采纳,获得10
20秒前
脑洞疼应助rysben采纳,获得10
20秒前
momo完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
21秒前
在水一方应助ns采纳,获得30
21秒前
qh应助Bin_Liu采纳,获得10
25秒前
25秒前
26秒前
26秒前
高分求助中
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Moore's Clinically Oriented Anatomy 10th Edition 400
Direct and Iterative Linear System Solvers 400
Cardiopulmonary Bypass and Mechanical Support: Principles and Practice, Fifth Edition 400
Circular Polar Constellations Providing Continuous Single or Multiple Coverage Above a Specified Latitude 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6761988
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8488590
关于积分的说明 18091810
捐赠科研通 6048028
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3011004
邀请新用户注册赠送积分活动 1987795
关于科研通互助平台的介绍 1962467