清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Nano-Silicon Encased in a S, N Co-doped Carbon Shells Anode Delivers High Lithium-Ion Storage Performance

阳极 石墨 锂(药物) 兴奋剂 材料科学 法拉第效率 碳纤维 涂层 纳米技术 掺杂剂 电化学 化学工程 化学 光电子学 电极 复合数 复合材料 冶金 物理化学 工程类 内分泌学 医学
作者
Xinlong Ma,Dong Sun,Menglin Zhang,Meng Wang,Zhuang Ma,Yankun Sun,Zechen Li,Fangzhi Zheng,Kai Zhao,Yin Yang,Changbo Lu,Chunming Xu,Zhihua Xiao,Yongfeng Li
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:12 (33): 12542-12552 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.4c04020
摘要

Nano-silicon (Si) integrating carbonous material has been recognized as a viable approach for restraining the intrinsic serious volume change and enhancing poor conductivity, finally resulting in improved electrochemical properties, including capacity, rate performance, and cycling life-span. Nevertheless, it remains a huge challenge via a straightforward strategy to obtain the homogeneous Si@C composite with an exceptional Li+ storage performance. Herein, novel Si integrating a S, N co-doped carbon shell and a graphite composite material (Si@C/SN@Graphite) have been prepared through combining in situ carbon coating with a liquid-phase ball milling method, in which thiourea was used as dopant, poly(ethylene glycols) were used as carbon coating precursor, and graphite was utilized as carbon matrix. The combined effect of the S and N co-doping carbon coating layer and graphite sheet is sufficient to efficiently restrain the serious volume expansion, enhance electronic conductivity, and provide numerous Li+ storage rooms for Si anode. Furthermore, the theoretical simulation and electrochemical testing have been carried out to further demonstrate the superiority of the S, N co-doped carbon coating layer. As a result, the as-prepared Si@C/SN anode delivers a notable initial Coulombic efficiency (ICE) of 91%, high reversible capacity of 1213 mAh/g at 2 A/g within 0–1.0 V coupled with 92.8% capacity retention rate for 400 cycles. Moreover, the Si@C/SN@Graphite anode exhibits outstanding reversible capacities of 690 and 379 mAh/g at 0.05 and 1 A/g within 0–2 V along with a 90% capacity retention rate for 500 cycles. Additionally, the full cell assembled by using Si@C/SN@Graphite as anode and LiFePO4 as cathode presents reversible capacities of 176.5 and 137.9 mAh/g at 0.2 and 3 C, respectively, and considerable ICE of 92% as well as 90% capacity retention for 200 cycles. This work provides a facile and cost-effective strategy for obtaining Si@C composites with exceptional Li-ion storage capabilities in 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
如果完成签到 ,获得积分10
12秒前
30秒前
王艺鑫发布了新的文献求助10
34秒前
文承杰完成签到 ,获得积分10
36秒前
1分钟前
Judy完成签到 ,获得积分0
1分钟前
xue完成签到 ,获得积分10
1分钟前
bajiu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
跳跃雨寒完成签到 ,获得积分10
1分钟前
大白包子李完成签到,获得积分10
1分钟前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
qinghe完成签到 ,获得积分10
1分钟前
105完成签到 ,获得积分0
2分钟前
王艺鑫完成签到,获得积分10
2分钟前
寒山完成签到 ,获得积分10
2分钟前
spinon完成签到,获得积分10
3分钟前
SDNUDRUG完成签到,获得积分10
3分钟前
jiangmi完成签到,获得积分10
3分钟前
xingqing完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
拼搏的帽子完成签到 ,获得积分10
3分钟前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
拼搏问薇完成签到 ,获得积分10
3分钟前
月军完成签到,获得积分10
4分钟前
ssong完成签到,获得积分20
5分钟前
青空发布了新的文献求助10
5分钟前
孤独手机完成签到 ,获得积分10
5分钟前
LK完成签到,获得积分10
5分钟前
Axel完成签到,获得积分10
5分钟前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
GQ完成签到,获得积分10
5分钟前
xun完成签到,获得积分20
6分钟前
6分钟前
胡娇娇完成签到,获得积分10
7分钟前
7分钟前
7分钟前
7分钟前
8分钟前
8分钟前
kmzzy完成签到,获得积分10
8分钟前
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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
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 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6013026
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7576565
关于积分的说明 16139627
捐赠科研通 5160127
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2763261
邀请新用户注册赠送积分活动 1742946
关于科研通互助平台的介绍 1634199