Anionic Aggregates Induced Interphase Chemistry Regulation toward Wide‐Temperature Silicon‐Based Batteries

相间 材料科学 电解质 无定形固体 化学工程 纳米颗粒 纳米技术 电极 有机化学 化学 遗传学 工程类 生物 物理化学 冶金
作者
Shulan Mao,Jiahui Zhang,Jiale Mao,Zeyu Shen,Ziren Long,Shichao Zhang,Qian Wu,Hao Cheng,Yingying Lü
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/aenm.202401979
摘要

Abstract Silicon nanoparticles (SiNPs) show great promise as high‐capacity anodes owing to their ability to mitigate mechanical failure. However, the substantial surface area of SiNPs triggers interfacial side reactions and solid electrolyte interphase (SEI) permeation during volume fluctuations. The slow kinetics at low temperatures and the degradation of SEI at high temperatures further hinder the practical application of SiNPs in real‐world environments. Here, these challenges are addressed by manipulating the solvation structure through molecular space hindrance. The electrolyte enables anions to aggregate in the outer Helmholtz layer under an electric field, leading to rapid desolvation capabilities and the formation of anion‐derived SEI. The resulting double‐layer SEI, where inorganic nano‐clusters are uniformly dispersed in the amorphous structure, completely encapsulates the particles in the first cycle. The ultra‐high modulus of this structure can withstand stress accumulation, preventing electrolyte penetration during repeated expansion and contraction. As a result, SiNPs‐based batteries demonstrate exceptional electrochemical performance across a wide temperature range from −20 to 60 °C. Moreover, the assembled 80 mAh SiNPs/LiFePO 4 pouch cells maintain a cycling retention of 85.6% after 150 cycles, marking a significant step forward in the practical application of silicon‐based 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
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
刚刚
莫若舞完成签到,获得积分10
刚刚
LiYong发布了新的文献求助20
刚刚
刚刚
1秒前
李小二完成签到,获得积分10
1秒前
wonder完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
超级飞烟完成签到,获得积分10
2秒前
乐乐发布了新的文献求助10
2秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
Garry应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
今后应助科研通管家采纳,获得30
3秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
田様应助科研通管家采纳,获得50
3秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
内向翰应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
HP完成签到,获得积分10
3秒前
Garry应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
苏靖完成签到,获得积分10
4秒前
Lilith完成签到,获得积分10
5秒前
徐先生发布了新的文献求助10
5秒前
嘿嘿完成签到,获得积分10
5秒前
无限小霜完成签到,获得积分10
5秒前
vvvaee完成签到 ,获得积分10
6秒前
正直毛豆发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
小熊完成签到,获得积分10
7秒前
飞上草发布了新的文献求助10
7秒前
封皮人完成签到,获得积分20
7秒前
8秒前
wuqi完成签到 ,获得积分20
8秒前
9秒前
LYDZ2完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
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 3134302
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2785212
关于积分的说明 7770748
捐赠科研通 2440808
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1297536
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 624987
版权声明 600792