Effect of Water-Soluble CMC/SBR Binder Ratios on Si-rGO Composites Using µm- and nm-Sized Silicon as Anode Materials for Lithium-Ion Batteries

材料科学 阳极 石墨烯 石墨 复合材料 锂(药物) 电极 复合数 氧化物 电化学 粒径 球磨机 化学工程 纳米技术 冶金 物理化学 内分泌学 化学 工程类 医学
作者
Sebastian Müllner,Tobias Michlik,Michael P. Reichel,Tilo Held,Ralf Moos,Christina Roth
出处
期刊:Batteries [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:9 (5): 248-248 被引量:8
标识
DOI:10.3390/batteries9050248
摘要

Silicon-containing materials are still the most promising alternatives to graphite as the negative electrodes of lithium-ion batteries. However, the different Li+ storage mechanism combined with the high capacity result in new requirements for the passive electrode components, such as the binder. To ensure sufficient cycling stability, silicon must be embedded in a suitable carbonaceous matrix. For this purpose, we used a simple ball milling process with reduced graphene oxide (rGO) to produce Si-rGO composites with µm- and nm-sized silicon particles. The rGO was synthesized previously from a two-step thermal synthesis method developed in-house. Subsequently, electrodes with varying CMC/SBR ratios (3:1, 1:1, and 1:3) were prepared from the composites containing the different Si particle sizes. It was found that the optimal binder ratio depends on the size of the Si particles. For the nm-Si-rGO composite, a CMC/SBR ratio of 3:1 results in a total capacity over 51 cycles of 20.6 Ah g−1, which means an improvement of 20% compared to CMC/SBR = 1:3 (17.1 Ah g−1). In contrast, we demonstrate that for µm-Si-rGO composites with an optimal CMC/SBR ratio of 1:1 (13.0 Ah g−1), compared to nm-Si-rGO, a higher SBR content is beneficial for the cycling behavior. Moreover, a comparison with graphite from the literature indicates that a rGO-matrix reduces the need for SBR.

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
xyj6486完成签到,获得积分10
1秒前
迷人书蝶完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
呆萌斩发布了新的文献求助10
3秒前
橙子发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
5秒前
7秒前
充电宝应助ZXR采纳,获得20
7秒前
Lucas应助正直沧海采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
柠七完成签到,获得积分10
9秒前
cdercder应助烂漫的蹇采纳,获得10
10秒前
江誌濤发布了新的文献求助10
10秒前
吴昊东发布了新的文献求助10
11秒前
wangjing11完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
呆萌斩完成签到,获得积分10
13秒前
Refuel完成签到,获得积分10
14秒前
ding应助自觉魂幽采纳,获得10
15秒前
小巧的断缘完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
吴昊东发布了新的文献求助10
17秒前
快乐的蓝发布了新的文献求助10
18秒前
20秒前
英俊的铭应助糖卜里卜采纳,获得10
21秒前
学业繁忙发布了新的文献求助10
21秒前
总是春发布了新的文献求助30
21秒前
舒适忆枫发布了新的文献求助10
21秒前
24秒前
25秒前
26秒前
李李乐怡发布了新的文献求助10
26秒前
生动梦松发布了新的文献求助400
27秒前
28秒前
ao123发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
快乐的蓝完成签到,获得积分10
29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 Graphene Handbook (2019 Edition) 800
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
Rehabilitation of Long-Standing Groin Pain in Athletes: A Scoping Review of Exercise Content and Reporting 500
The Immune System (Fifth Edition) 500
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6586137
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8359988
关于积分的说明 17901999
捐赠科研通 5728857
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2949804
邀请新用户注册赠送积分活动 1925271
关于科研通互助平台的介绍 1812096