Directional Polarization of a Ferroelectric Intermediate Layer Inspires a Built‐In Field in Si Anodes to Regulate Li+ Transport Behaviors in Particles and Electrolyte

电解质 极化(电化学) 阳极 铁电性 材料科学 图层(电子) 化学物理 凝聚态物理 化学工程 光电子学 纳米技术 化学 电极 物理 物理化学 电介质 工程类
作者
Ming Liu,Wenqiang Xu,Shigang Liu,Bowen Liu,Yang Gao,Bin Wang
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:11 (25) 被引量:8
标识
DOI:10.1002/advs.202402915
摘要

Abstract The silicon (Si) anode is prone to forming a high electric field gradient and concentration gradient on the electrode surface under high‐rate conditions, which may destroy the surface structure and decrease cycling stability. In this study, a ferroelectric (BaTiO 3 ) interlayer and field polarization treatment are introduced to set up a built‐in field, which optimizes the transport mechanisms of Li + in solid and liquid phases and thus enhances the rate performance and cycling stability of Si anodes. Also, a fast discharging and slow charging phenomenon is observed in a half‐cell with a high reversible capacity of 1500.8 mAh g −1 when controlling the polarization direction of the interlayer, which means a fast charging and slow discharging property in a full battery and thus is valuable for potential applications in commercial batteries. Simulation results demonstrated that the built‐in field plays a key role in regulating the Li + concentration distribution in the electrolyte and the Li + diffusion behavior inside particles, leading to more uniform Li + diffusion from local high‐concentration sites to surrounding regions. The assembled lithium‐ion battery with a BaTiO 3 interlayer exhibited superior electrochemical performance and long‐term cycling life (915.6 mAh g −1 after 300 cycles at a high current density of 4.2 A g −1 ). The significance of this research lies in exploring a new approach to improve the performance of lithium‐ion batteries and providing new ideas and pathways for addressing the challenges faced by Si‐based 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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
20770007209关注了科研通微信公众号
刚刚
香菜发布了新的文献求助10
刚刚
充电宝应助鹅鹅采纳,获得10
2秒前
seraphim应助nino采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
4秒前
江风海韵完成签到,获得积分10
5秒前
moffy完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
英俊的铭应助西姆采纳,获得10
7秒前
Akim应助iCloud采纳,获得10
8秒前
嘿嘿发布了新的文献求助10
9秒前
从容的一手完成签到 ,获得积分10
9秒前
橙子完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
嗷呜完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
浮游应助xkhxh采纳,获得10
14秒前
15秒前
16秒前
小白完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
何111完成签到,获得积分10
20秒前
钱多多完成签到 ,获得积分10
21秒前
Ruoru发布了新的文献求助10
22秒前
HJJHJH发布了新的文献求助10
22秒前
君兰发布了新的文献求助10
23秒前
小嘿嘿发布了新的文献求助10
23秒前
26秒前
29秒前
29秒前
Xenogenesis完成签到,获得积分0
30秒前
熊大大大熊完成签到 ,获得积分10
31秒前
31秒前
zcn发布了新的文献求助10
32秒前
DAYDAY完成签到 ,获得积分10
33秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
34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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Alloy Phase Diagrams 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 871
Synthesis and properties of compounds of the type A (III) B2 (VI) X4 (VI), A (III) B4 (V) X7 (VI), and A3 (III) B4 (V) X9 (VI) 500
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5421862
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4536861
关于积分的说明 14155275
捐赠科研通 4453423
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2442864
邀请新用户注册赠送积分活动 1434254
关于科研通互助平台的介绍 1411370