Aerogel Constructed by Ultrasmall Mn-Doped Silica Nanoparticles for Superior Lithium-Ion Storage

材料科学 气凝胶 阳极 纳米颗粒 微尺度化学 锂(药物) 化学工程 兴奋剂 纳米技术 石墨烯 离子 电极 光电子学 物理化学 有机化学 数学教育 内分泌学 工程类 医学 化学 数学
作者
Fei Wang,Jian Mao
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (24): 28181-28187 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acsami.1c05620
摘要

The high internal stress during (de)lithiation, poor ionic/electronic conductivity, and relatively low specific capacity are the three critical issues for the applications of silica (SiO2) anodes. Herein, a high-performance SiO2 anode is designed from the microscale to the atomic scale, and for the first time, an aerogel constructed by the graphene and manganese atom (Mn)-doped ultrasmall SiO2 nanoparticles (around 50 nm) is proposed to overcome the three issues. From the aspect of microscale, the ultrasmall SiO2 nanoparticles and the porous feature of aerogel improve the structural stability during (de)lithiation and the lithium-ion diffusion kinetics. From the aspect of atomic scale, the doping of Mn introduces the impurity level, expands the coordination environment, and enhances the adsorption for Li+, boosting the ionic/electronic conductivity and the amount of the Li+ intercalation. Therefore, the anode ranks among the best SiOx (0 < x ≤ 2) anodes. For example, the capacity is almost constant after 2000 cycles, and the specific capacities are around 1800, 1600, and 1300 mAh/g at 0.5, 1, and 3 A/g, respectively. Moreover, the reinforced reasons are revealed based on the density functional theory simulations and experiments.
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
前景完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
Yeee发布了新的文献求助10
1秒前
小超发布了新的文献求助10
1秒前
刺五加发布了新的文献求助10
2秒前
jim_hacker完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
科目三应助Hitacl采纳,获得10
3秒前
light发布了新的文献求助10
5秒前
zhang发布了新的文献求助10
6秒前
霍华淞发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
脑洞疼应助mmol采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
8秒前
浮游应助橙汁采纳,获得10
8秒前
领导范儿应助Yeee采纳,获得10
8秒前
9秒前
杨佳霖发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI6应助山川采纳,获得10
9秒前
Orange应助宝安采纳,获得10
10秒前
孔涛完成签到,获得积分20
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助50
11秒前
万能图书馆应助健忘白易采纳,获得50
11秒前
Khaos_0929发布了新的文献求助10
11秒前
愉快的语山应助火枪手采纳,获得10
11秒前
xiao完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
晓晨完成签到,获得积分10
11秒前
乐天完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
EVAN完成签到,获得积分10
12秒前
姜鸽发布了新的文献求助10
13秒前
弎夜完成签到,获得积分10
13秒前
孔涛发布了新的文献求助10
14秒前
yaya完成签到,获得积分10
14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
解放军总医院眼科医学部病例精解 1000
温州医科大学附属眼视光医院斜弱视与双眼视病例精解 1000
Zur lokalen Geoidbestimmung aus terrestrischen Messungen vertikaler Schweregradienten 1000
translating meaning 500
Storie e culture della televisione 500
Selected research on camelid physiology and nutrition 500
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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4895590
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4177439
关于积分的说明 12968084
捐赠科研通 3940612
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2161948
邀请新用户注册赠送积分活动 1180309
关于科研通互助平台的介绍 1085892