Irrigation System-Inspired Open-/Closed-Pore Hybrid Porous Silicon–Carbon Materials for Lithium-Ion Battery Anodes

材料科学 阳极 电池(电) 锂(药物) 碳纤维 多孔硅 离子 多孔性 化学工程 锂离子电池 纳米技术 复合材料 复合数 电极 光电子学 有机化学 医学 功率(物理) 化学 物理 物理化学 量子力学 工程类 内分泌学
作者
Xiaoqing Shen,Zhenwei Li,Rui Zhang,Yewei Yu,Peilun Yu,Jie Yu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acsami.4c14767
摘要

Porous silicon-carbon (Si-C) nanocomposites exhibit high specific capacity and low electrode strain, positioning them as promising next-generation anode materials for lithium-ion batteries (LIBs). However, nanoscale Si's poor dispersibility and severe interfacial side reactions historically hamper battery performance. Inspired by irrigation systems, this study employs a charge-driven Si dispersion and stepwise assembly strategy to fabricate an open-/closed-pore hybrid porous Si-C composite. Polydimethyl diallyl ammonium chloride (PDDA) is used to functionalize Si nanoparticles, inducing strong electrostatic repulsion for uniform dispersion. Subsequently, the PDDA functional layer on Si nanoparticle surfaces facilitates the stepwise self-assembly of acetic acid and chitosan, resulting in Si nanoparticles encapsulated within closed pores during carbonization. Simultaneously, the PDDA functional layers transform into a graphene coating on the Si nanoparticles. Conversely, regions of homogeneous acetic acid/chitosan, distant from the PDDA-functionalized Si nanoparticles, form an open-pore structure. The dual shielding effect of closed carbon pores and the graphene coating effectively isolates Si from the electrolyte, preventing interfacial side reactions. Open carbon pores enhance electrolyte-active material contact, reducing Li
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
丁爽完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
犹豫的夜完成签到,获得积分10
1秒前
慕青应助BJiAr采纳,获得10
1秒前
1秒前
小聪发布了新的文献求助10
1秒前
林中鹿完成签到,获得积分10
1秒前
小滨完成签到 ,获得积分20
1秒前
852应助怕黑的擎采纳,获得10
1秒前
2秒前
W_GR完成签到,获得积分20
2秒前
Jiaxiao发布了新的文献求助10
2秒前
清风发布了新的文献求助10
2秒前
kongchanjie发布了新的文献求助10
3秒前
香蕉觅云应助kk子采纳,获得10
3秒前
yy完成签到,获得积分10
3秒前
NexusExplorer应助11223344采纳,获得10
3秒前
4秒前
Cookie发布了新的文献求助30
4秒前
5秒前
小蘑菇应助周周采纳,获得10
5秒前
结草衔环完成签到,获得积分10
5秒前
章如豹发布了新的文献求助10
6秒前
WILD完成签到,获得积分10
6秒前
Azaw发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
不想搞科研应助林曳采纳,获得20
9秒前
9秒前
江月完成签到,获得积分10
9秒前
hao123发布了新的文献求助10
9秒前
天天快乐应助忧伤的觅珍采纳,获得10
9秒前
hearz完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
就离谱应助SASFUD采纳,获得30
11秒前
orixero应助淡淡的凝冬采纳,获得30
11秒前
chenqq发布了新的文献求助10
12秒前
tracy完成签到,获得积分10
13秒前
TheRanger发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
Medicina di laboratorio. Logica e patologia clinica 600
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
Sarcolestes leedsi Lydekker, an ankylosaurian dinosaur from the Middle Jurassic of England 500
Machine Learning for Polymer Informatics 500
《关于整治突出dupin问题的实施意见》(厅字〔2019〕52号) 500
2024 Medicinal Chemistry Reviews 480
Women in Power in Post-Communist Parliaments 450
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 3217369
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2866690
关于积分的说明 8152715
捐赠科研通 2533461
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1366197
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 644716
邀请新用户注册赠送积分活动 617713