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的填写文献信息,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!

Strain Anisotropies and Self‐Limiting Capacities in Single‐Crystalline 3D Silicon Microstructures: Models for High Energy Density Lithium‐Ion Battery Anodes

材料科学 阳极 微观结构 锂(药物) 各向异性 锂离子电池 晶体硅 复合材料 电池(电) 纳米技术 冶金 电极 光学 热力学 物理化学 医学 功率(物理) 化学 物理 内分泌学
作者
Jason L. Goldman,Brandon R. Long,Andrew A. Gewirth,Ralph G. Nuzzo
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:21 (13): 2412-2422 被引量:198
标识
DOI:10.1002/adfm.201002487
摘要

Abstract This study examines the crystallographic anisotropy of strain evolution in model, single‐crystalline silicon anode microstructures on electrochemical intercalation of lithium atoms. The 3D hierarchically patterned single‐ crystalline silicon microstructures used as model anodes were prepared using combined methods of photolithography and anisotropic dry and wet chemical etching. Silicon anodes, which possesses theoretically ten times the energy density by weight compared to conventional carbon anodes, reveal highly anisotropic but more importantly, variably recoverable crystallographic strains during cycling. Model strain‐limiting silicon anode architectures that mitigate these impacts are highlighted. By selecting a specific design for the silicon anode microstructure, and exploiting the crystallographic anisotropy of strain evolution upon lithium intercalation to control the direction of volumetric expansion, the volume available for expansion and thus the charging capacity of these structures can be broadly varied. We highlight exemplary design rules for this self‐strain‐limited charging in which an anode can be variably optimized between capacity and stability. Strain‐limited capacities ranging from 677 mAhg −1 to 2833 mAhg −1 were achieved by constraining the area available for volumetric expansion via the design rules of the microstructures.

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
wohohoho发布了新的文献求助30
2秒前
栗子完成签到,获得积分10
28秒前
zxcsdfa应助科研通管家采纳,获得30
55秒前
1分钟前
机智浩发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
赘婿应助机智浩采纳,获得10
1分钟前
小柯基学从零学起完成签到 ,获得积分10
2分钟前
cc应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
3分钟前
4分钟前
科研小白发布了新的文献求助10
4分钟前
CodeCraft应助科研小白采纳,获得10
4分钟前
wohohoho完成签到,获得积分10
5分钟前
occol完成签到,获得积分10
5分钟前
雾蓝完成签到,获得积分10
6分钟前
pluto应助陈老板采纳,获得10
6分钟前
专注半烟完成签到 ,获得积分10
6分钟前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
6分钟前
JamesPei应助yoyo采纳,获得10
6分钟前
6分钟前
CipherSage应助heysiri采纳,获得10
7分钟前
7分钟前
简单的安珊完成签到,获得积分10
7分钟前
8分钟前
8分钟前
8分钟前
8分钟前
yoyo发布了新的文献求助10
8分钟前
8分钟前
8分钟前
wangqinlei完成签到 ,获得积分10
8分钟前
今后应助Man采纳,获得10
8分钟前
cdercder应助加菲丰丰采纳,获得30
8分钟前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
8分钟前
9分钟前
9分钟前
凩飒应助加菲丰丰采纳,获得30
9分钟前
高分求助中
Genetics: From Genes to Genomes 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Continuum thermodynamics and material modelling 2000
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology 1111
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Diabetes: miniguías Asklepios 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3471419
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3064487
关于积分的说明 9088196
捐赠科研通 2755124
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1511803
邀请新用户注册赠送积分活动 698575
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 698473