Pressure‐Induced Dense and Robust Ge Architecture for Superior Volumetric Lithium Storage

材料科学 锂(药物) 化学工程 纳米技术 医学 工程类 内分泌学
作者
Meisheng Han,Jie Liu,Kunxiong Zheng,Chengfang Deng,Yongbiao Mu,Jincong Guo,Youqi Chu,Zhiyu Zou,Fenghua Yu,Wenjia Li,Lei Wei,Lin Zeng,T.S. Zhao
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/aenm.202401065
摘要

Abstract The germanium (Ge) anode attains wide attention in lithium‐ion batteries because of its high theoretical volumetric capacity (8646 mAh cm −3 ). However, the huge volume expansion (≈230%) results in its poor electrochemical performances. The strategies reported in the literature to solve the issue often cause a low packing density, lowering the volumetric capacity. Here, a pressure‐induced route is proposed to fabricate a Ge architecture, in which nano‐sized Ge (≈15 nm) is encapsulated by robust TiO 2 and highly conductive carbon, which offer the advantages of a low stress–strain characteristic, low volume expansion in thickness change, high electrical conductivity (463.2 S m −1 ), high Li‐ion diffusion coefficient (9.55 × 10 −9 –8.51 × 10 −12 cm 2 s −1 ), and high tapping density (1.79 g cm −3 ). As a result, the dense architecture obtains outstanding volumetric capacities of 3559.8 mAh cm −3 at 0.1 A g −1 and 2628.2 mAh cm −3 at 20 A g −1 , along with excellent cycling life over 5000 cycles at 10 A g −1 . Remarkably, the full cell achieves a high volumetric energy density of 1760.1 Wh L −1 , along with impressive fast‐charging performances and long cycling life. This work provides a new synthesis strategy and deep insight into the design of high‐volumetric capacity alloy‐based lithium‐ion‐battery anodes.
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
1秒前
2秒前
liu超发布了新的文献求助10
2秒前
常春藤完成签到,获得积分10
4秒前
SBGLP关注了科研通微信公众号
4秒前
科目三应助King16采纳,获得10
5秒前
sochiyuen完成签到,获得积分10
5秒前
Gleaming完成签到,获得积分10
5秒前
清颜完成签到 ,获得积分10
5秒前
闪闪灵雁发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
ifsure发布了新的文献求助10
6秒前
Perrylin718发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
orixero应助机智的誉采纳,获得10
8秒前
9秒前
haha完成签到,获得积分10
10秒前
ZM发布了新的文献求助20
10秒前
10秒前
研友_08oR4Z发布了新的文献求助10
11秒前
南宫若翠发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
无情的若枫完成签到 ,获得积分10
11秒前
大个应助hopewin2024采纳,获得10
11秒前
汉堡包应助武雨寒采纳,获得10
12秒前
深情安青应助止观采纳,获得10
14秒前
14秒前
SBGLP发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
ifsure完成签到,获得积分10
16秒前
Re发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
认真以云完成签到 ,获得积分10
18秒前
机智的誉发布了新的文献求助10
20秒前
田様应助Re采纳,获得10
21秒前
细腻钻石完成签到,获得积分10
23秒前
zuiai完成签到,获得积分20
23秒前
充电宝应助Perrylin718采纳,获得10
25秒前
cuicui完成签到,获得积分10
25秒前
masonzhang发布了新的文献求助20
25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
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
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 3135044
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2786005
关于积分的说明 7774726
捐赠科研通 2441825
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1298217
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625088
版权声明 600825