Improving the Electrochemical Properties of SiOx Anode for High-Performance Lithium-Ion Batteries by Magnesiothermic Reduction and Prelithiation

材料科学 阳极 电化学 锂(药物) 离子 锂离子电池的纳米结构 还原(数学) 化学工程 纳米技术 无机化学 电极 有机化学 物理化学 内分泌学 工程类 医学 化学 数学 几何学
作者
Runfeng Song,Jie Di,Dan Lv,Lili Yang,Jingyi Luan,Hongyan Yuan,Jie Liu,Wenbin Hu,Cheng Zhong
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:17 (5): 7849-7859 被引量:6
标识
DOI:10.1021/acsami.4c20201
摘要

For lithium-ion batteries, silicon monoxide is a potential anode material, but its application is limited by its relatively large irreversible capacity loss, which leads to its low initial Coulombic efficiency (ICE). In this study, we conduct a two-step reaction for the formation of silicon oxide-based materials, including a magnesiothermic reduction of SiOx with Mg, followed by the solid-state lithiation of silicon oxide with Li2CO3. Our results demonstrate that Mg can reduce SiO2 to Si and form MgSiO3, while Li2CO3 reacts with SiOx to form Li2Si2O5. MgSiO3 and Li2Si2O5 on the surface of SiOx can effectively mitigate the irreversible loss of lithium ions, thus enhancing the ICE of SiOx. The resulting SiOx-Mg-Li2CO3-C nanostructure has an ICE of up to 91.1% and a relatively stable cycle performance. After 100 cycles at 0.5 C, the capacity is still 894.5 mAh g-1, and the capacity retention rate is 87.9%. A lithium-ion full battery with the commercial LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2 (NCM811) as the cathode was assembled to test its practical applicability. The full cell exhibits a stable discharge capacity of 91.4 mAh g-1 after 100 cycles at 1 C, with a capacity retention of 79.9%.
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
刚刚
杜俊发布了新的文献求助20
1秒前
2秒前
3秒前
尊敬的半梅完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
LBQ发布了新的文献求助10
6秒前
Sept6发布了新的文献求助10
7秒前
大个应助jzy采纳,获得10
8秒前
斯文败类应助WN采纳,获得10
10秒前
elf发布了新的文献求助10
10秒前
小敏爱吃鱼完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
我是老大应助hh采纳,获得10
12秒前
13秒前
里奥发布了新的文献求助10
13秒前
JRRskynet完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
小二郎应助shihun采纳,获得10
16秒前
风清扬发布了新的文献求助30
17秒前
隐形曼青应助杜俊采纳,获得20
18秒前
Jasper应助突突突采纳,获得10
19秒前
19秒前
zhaoying完成签到,获得积分10
20秒前
近代发布了新的文献求助10
21秒前
酷波er应助有趣的桃采纳,获得10
21秒前
烟花应助彩色傲菡采纳,获得10
22秒前
22秒前
科研通AI6.2应助李麟采纳,获得10
22秒前
hh完成签到,获得积分10
22秒前
唯为完成签到,获得积分10
23秒前
蒋欣欣完成签到,获得积分10
23秒前
Hello应助虚心的代丝采纳,获得30
23秒前
23秒前
謃河鷺起完成签到,获得积分10
25秒前
奋斗奋斗再奋斗完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
某慧发布了新的文献求助10
26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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6025410
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7662675
关于积分的说明 16179208
捐赠科研通 5173549
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2768262
邀请新用户注册赠送积分活动 1751639
关于科研通互助平台的介绍 1637724