Comparison of carbon-nanofiber and carbon-nanotube as conductive additives in Si anodes for high-energy lithium-ion batteries

锂(药物) 阳极 碳纳米纤维 碳纳米管 材料科学 介电谱 电化学 导电体 碳纤维 纳米纤维 纳米技术 化学工程 电极 复合材料 化学 复合数 医学 物理化学 工程类 内分泌学
作者
Jun Wei Yap,Tianyang Wang,Hanna Cho,Jung Hyun Kim
出处
期刊:Electrochimica Acta [Elsevier]
卷期号:446: 142108-142108 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.electacta.2023.142108
摘要

This work presents a comprehensive analysis of the impact of carbon nanotubes (CNT) and carbon nanofibers (CNF) composition on the performance of nano-Si anodes in lithium-ion batteries. The nano-Si anode suffers from chemo-mechanical issues caused by its large volumetric change (e.g., 280%) during cycling. One of the promising solutions in electrode level is to establish a robust electronic conduction pathway in Si anodes by incorporating CNT and CNF with high aspect ratios. The objective of this work is to quantitatively measure the performance improvement achieved by CNT and CNF based on their compositions and analyze the improvement mechanism through electrochemical methods. The results indicate that substituting a portion of carbon black with CNT and CNF in a range of 1 – 10 wt% can enhance the capacity retention (from 44% to around 60%) and the fast-charging and fast-discharging capabilities. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and distribution of relaxation times (DRT) analyses revealed that 5% – 10% CNT and CNF conductors effectively suppressed contact impedances growths in Si anodes. In summary, our findings highlight the importance of precise control over the composition of CNT and CNF to achieve good electrode morphology and electrochemical properties for nano-Si 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
littleknees完成签到,获得积分10
2秒前
务实的西牛应助dddd采纳,获得10
3秒前
有魅力的香芦完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
6秒前
jiaojiao发布了新的文献求助30
7秒前
7秒前
7秒前
Sg发布了新的文献求助10
9秒前
标致山兰完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
Lucas应助有魅力的香芦采纳,获得10
10秒前
司空豁完成签到,获得积分10
11秒前
李某发布了新的文献求助10
11秒前
tracy关注了科研通微信公众号
11秒前
dove完成签到 ,获得积分10
14秒前
geogydeniel完成签到 ,获得积分10
15秒前
hdblk完成签到,获得积分20
16秒前
17秒前
七七完成签到,获得积分10
19秒前
Jackson_Cheng完成签到,获得积分20
19秒前
充电宝应助nn采纳,获得10
20秒前
VDC应助呐呐采纳,获得30
20秒前
27秒前
ASHhan111完成签到,获得积分10
27秒前
科研通AI2S应助冯昊采纳,获得10
28秒前
美满的柚子完成签到,获得积分20
28秒前
29秒前
极少发生的重复性发作完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
77完成签到 ,获得积分10
31秒前
科研通AI2S应助美满的柚子采纳,获得10
32秒前
lul发布了新的文献求助10
33秒前
科研通AI2S应助汪姝采纳,获得10
33秒前
葛泽荣发布了新的文献求助10
33秒前
冲塔亚德发布了新的文献求助30
34秒前
害羞龙猫完成签到 ,获得积分10
34秒前
Kagome发布了新的文献求助10
34秒前
言余给言余的求助进行了留言
35秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Semiconductor Process Reliability in Practice 1500
Handbook of Prejudice, Stereotyping, and Discrimination (3rd Ed. 2024) 1200
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 1000
Smart but Scattered: The Revolutionary Executive Skills Approach to Helping Kids Reach Their Potential (第二版) 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
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 3243688
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2887542
关于积分的说明 8248974
捐赠科研通 2556261
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1384337
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 649827
邀请新用户注册赠送积分活动 625776