亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Spontaneous and reversible hollowing of alloy anode nanocrystals for stable battery cycling

材料科学 阳极 法拉第效率 合金 纳米颗粒 纳米结构 纳米技术 电极 电化学 纳米晶 锂(药物) 化学工程 复合材料 冶金 化学 工程类 物理化学 医学 内分泌学
作者
Matthew G. Boebinger,Olesya Yarema,Maksym Yarema,Kinga A. Unocic,Raymond R. Unocic,Vanessa Wood,Matthew T. McDowell
出处
期刊:Nature Nanotechnology [Nature Portfolio]
卷期号:15 (6): 475-481 被引量:100
标识
DOI:10.1038/s41565-020-0690-9
摘要

High-capacity alloy anode materials for Li-ion batteries have long been held back by limited cyclability caused by the large volume changes during lithium insertion and removal. Hollow and yolk-shell nanostructures have been used to increase the cycling stability by providing an inner void space to accommodate volume changes and a mechanically and dimensionally stable outer surface. These materials, however, require complex synthesis procedures. Here, using in situ transmission electron microscopy, we show that sufficiently small antimony nanocrystals spontaneously form uniform voids on the removal of lithium, which are then reversibly filled and vacated during cycling. This behaviour is found to arise from a resilient native oxide layer that allows for an initial expansion during lithiation but mechanically prevents shrinkage as antimony forms voids during delithiation. We developed a chemomechanical model that explains these observations, and we demonstrate that this behaviour is size dependent. Thus, antimony naturally evolves to form optimal nanostructures for alloy anodes, as we show through electrochemical experiments in a half-cell configuration in which 15-nm antimony nanocrystals have a consistently higher Coulombic efficiency than larger nanoparticles. Sufficiently small antimony nanoparticles form uniform voids that are reversibly filled and vacated during cycling.
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
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
6秒前
flyinthesky完成签到,获得积分10
14秒前
张晓祁完成签到,获得积分10
34秒前
yueying完成签到,获得积分10
45秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
爆米花应助2212738190采纳,获得10
1分钟前
matrixu完成签到,获得积分10
1分钟前
2分钟前
minnie完成签到 ,获得积分10
2分钟前
SevaC发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
冷静新烟发布了新的文献求助10
2分钟前
答辩完成签到 ,获得积分10
2分钟前
悲伤的流泪冬瓜完成签到,获得积分10
2分钟前
汉堡包应助彩色的妖丽采纳,获得10
2分钟前
aaafa完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
Leee发布了新的文献求助10
2分钟前
3分钟前
小二郎应助大头麦穗鱼采纳,获得10
3分钟前
2212738190发布了新的文献求助10
3分钟前
bb发布了新的文献求助10
3分钟前
2212738190完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
Leee完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
星辰大海应助林好人采纳,获得10
3分钟前
4分钟前
二十二发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
4分钟前
高分求助中
Hope Teacher Rating Scale 1000
Entre Praga y Madrid: los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Encyclopedia of Materials: Plastics and Polymers 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Death Without End: Korea and the Thanatographics of War 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6094281
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7924169
关于积分的说明 16405095
捐赠科研通 5225358
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2793119
邀请新用户注册赠送积分活动 1775768
关于科研通互助平台的介绍 1650281