Constructing LiF‐Enriched Solid Electrolyte Interface on Graphene Arrays with Abundant Edges on Microscale Si‐C Anodes Toward High‐Energy Lithium‐Ion Batteries

材料科学 微尺度化学 石墨烯 电解质 锂(药物) 阳极 离子 锂离子电池的纳米结构 接口(物质) 纳米技术 化学工程 光电子学 电极 复合材料 物理化学 有机化学 润湿 数学 坐滴法 医学 工程类 内分泌学 数学教育 化学
作者
Ke Ge,Zhenhong Wang,Jie Liu,Yongbiao Mu,Rui Wang,Xiaoqian Xu,Yichun Wang,Zhiyu Zou,Qing Zhang,Meisheng Han,Lin Zeng
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202414384
摘要

Abstract Silicon (Si) anodes offer excellent lithium storage capacity for lithium‐ion batteries but face practical limitations due to significant volume expansion and low intrinsic electrical conductivity. These issues lead to side reactions that consume the electrolyte and impede ion‐electron transport, resulting in low areal loading (<2 mg cm⁻²) and restricted energy density. To address this, a scalable method is developed using spray drying of commercial graphite flakes (s‐Gr) and nanosilicon particles (n‐Si), followed by chemical vapor deposition to create microscale Si/C anodes (s‐Gr/n‐Si/VGs). Thin vertical graphene nanosheets (VGs) are grown on the surfaces and within the internal pores, forming a robust, micron‐sized Si/C spherical composite material. The VGs construct the conductive network, allowing the electrodes to operate at high areal loadings without pulverization and promoting LiF‐enriched solid electrolyte interphase for improved cycling stability. The s‐Gr/n‐Si/VGs maintain a capacity of 641.9 mAh g⁻¹ after 1000 cycles at 11.0 mg cm⁻², retaining 95.9% capacity. In pouch cells with NCM811 cathodes, the 5.0 Ah‐level cells achieved 80.0% capacity retention after 510 cycles at 1.0 C. This research provides a feasible pathway for manufacturing high‐performance, low‐cost, and scalable Si/C anodes suitable for high‐energy‐density lithium‐ion batteries.
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
2秒前
lanheqingniao发布了新的文献求助10
2秒前
Eternal完成签到,获得积分10
4秒前
空咻咻发布了新的文献求助10
5秒前
yu发布了新的文献求助10
5秒前
小马甲应助安详的帽子采纳,获得10
6秒前
旱钮完成签到,获得积分10
8秒前
万能图书馆应助七七八八采纳,获得10
10秒前
11秒前
CipherSage应助lanheqingniao采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
JONG完成签到,获得积分10
13秒前
研柚完成签到,获得积分10
14秒前
CodeCraft应助空咻咻采纳,获得10
15秒前
小顾发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
陆如柏发布了新的文献求助10
17秒前
受伤芝麻发布了新的文献求助10
17秒前
Jasper应助wang采纳,获得10
18秒前
笑点低慕灵关注了科研通微信公众号
18秒前
19秒前
19秒前
21秒前
leaf完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
yinshaoyu21发布了新的文献求助10
22秒前
24秒前
24秒前
枫尽发布了新的文献求助10
24秒前
olivia完成签到 ,获得积分10
24秒前
27秒前
小二郎应助傻傻的夜柳采纳,获得10
28秒前
28秒前
29秒前
Huang2547发布了新的文献求助10
30秒前
完美世界应助矮小的聪展采纳,获得10
30秒前
Cat应助靳昊采纳,获得200
31秒前
脑洞疼应助斯文一笑采纳,获得10
31秒前
可爱的函函应助alex采纳,获得10
31秒前
高分求助中
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
Evolution 1500
How to Create Beauty: De Lairesse on the Theory and Practice of Making Art 1000
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 670
CLSI EP47 Evaluation of Reagent Carryover Effects on Test Results, 1st Edition 550
Decision Theory 500
Multiscale Thermo-Hydro-Mechanics of Frozen Soil: Numerical Frameworks and Constitutive Models 500
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 2988285
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2649496
关于积分的说明 7158772
捐赠科研通 2283563
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1210748
版权声明 592454
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 591220