Elucidating the Chemical Pre‐Lithiation Mechanism of Hard Carbon Anodes for Ultra‐high Stability Lithium‐Ion Batteries

阳极 锂(药物) 材料科学 电解质 碳纳米纤维 纳米纤维 碳纤维 化学工程 石墨 纳米技术 离子 电化学 密度泛函理论 碳纳米管 化学 复合材料 电极 有机化学 物理化学 计算化学 复合数 内分泌学 工程类 医学
作者
Muxuan Li,Junsheng Yuan,Mengjing Jin,Xia Ni,Chang Peng,Guowen Sun,Xiaojun Pan
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:21 (2): e2407919-e2407919 被引量:2
标识
DOI:10.1002/smll.202407919
摘要

Abstract The hard carbon (HC) anode materials demonstrate high capacity and excellent rate performance in lithium‐ion batteries. However, HC anodes suffer from excessive loss of Li + ions during the formation of the solid electrolyte interphase (SEI) film, leading to poor cycling stability, which hinders their large‐scale applications. Herein, a facile pre‐lithiation strategy is proposed to achieve multi‐functional precompensation of carbon nanofibers (CNFs) anodes. Both experimental and density functional theory (DFT) calculation results revealed that the strategy compensated for the loss of Li + ions and reacted with four structures of CNFs during pre‐lithiation, including tiny graphite domains, CO‐containing functional groups, defects, and micropores. Furthermore, the lithium in pre‐lithiated carbon nanofibers (pCNFs) existed in various forms, consisting of LiC 24 and LiC 18 , Li─O─C, quasi‐metallic lithium, and Li + ions. Moreover, the uniformly distributed lithium on the surface of pCNFs induced the formation of denser and more robust LiF/Li 2 CO 3 ‐rich SEI film, which promoted Li + ions transport. As a result, pCNFs showed more stable cycling performance (369.8 mAh g −1 , almost no decay for 1500 cycles). This work provides deeper insight into chemical pre‐lithiation and offers a simple and mild strategy for highly stable batteries.
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
1秒前
坚强的曼雁完成签到,获得积分10
1秒前
jiu完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
大鸣王潮发布了新的文献求助10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
chenjie发布了新的文献求助10
3秒前
等待雅寒完成签到,获得积分10
3秒前
香蕉觅云应助daydreamammaking采纳,获得10
3秒前
科研通AI6应助欢呼的小玉采纳,获得30
3秒前
4秒前
cxyyy完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
结实的元灵完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
哆啦A梦发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
彳亍1117应助gao采纳,获得10
5秒前
文静的柚子完成签到,获得积分10
5秒前
min完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
伶俐骁发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
Akim应助sunny采纳,获得10
7秒前
完美世界应助飞鸟采纳,获得10
7秒前
baiyang99完成签到,获得积分10
7秒前
追寻的巧曼完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
美味吐司完成签到,获得积分20
7秒前
liu发布了新的文献求助30
8秒前
雨下着的坡道完成签到,获得积分10
8秒前
guoguo发布了新的文献求助10
8秒前
简单如天发布了新的文献求助10
8秒前
小姚发布了新的文献求助10
8秒前
胡萝卜10000号完成签到,获得积分10
9秒前
David完成签到,获得积分10
9秒前
min发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
安详的馒头关注了科研通微信公众号
9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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1561
Current Trends in Drug Discovery, Development and Delivery (CTD4-2022) 800
Foregrounding Marking Shift in Sundanese Written Narrative Segments 600
Holistic Discourse Analysis 600
Beyond the sentence: discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Science of Synthesis: Houben–Weyl Methods of Molecular Transformations 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5523959
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4614601
关于积分的说明 14543506
捐赠科研通 4552337
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2494743
邀请新用户注册赠送积分活动 1475510
关于科研通互助平台的介绍 1447207