Surface-engineered mesoporous silicon microparticles as high-Coulombic-efficiency anodes for lithium-ion batteries

法拉第效率 材料科学 阳极 介孔材料 石墨烯 锂(药物) 电解质 纳米技术 电极 光电子学 催化作用 化学 医学 生物化学 物理化学 内分泌学
作者
Jiangyan Wang,Lei Liao,Hye Ryoung Lee,Feifei Shi,William Huang,Jie Zhao,Allen Pei,Jing Tang,Xueli Zheng,Wei Chen,Yi Cui
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:61: 404-410 被引量:157
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2019.04.070
摘要

High-capacity silicon anodes suffer from rapid capacity decay due to large volume expansion, which causes mechanical fracture, electrical contact loss and unstable solid electrolyte interphase (SEI). Nanostructuring has proved to be effective in addressing these problems over the past decade; however, new issues such as poor initial Coulombic efficiencies due to increased surface area remain unsolved. Here we develop a surface-engineering strategy by depositing a dense silicon skin onto each mesoporous silicon microparticle and further encapsulating it with a conformal graphene cage, which improves both the initial and later-cycle Coulombic efficiencies. The silicon skin lowers the unfavorable electrolyte/electrode contact area and minimizes SEI formation, resulting in an initial Coulombic efficiency over twice as high as that without silicon skin coating. The graphene cage combined with the inner void space of mesoporous silicon allow for silicon expansion, which guarantees structural integrity and SEI stability, resulting in high later-cycle Coulombic efficiencies (99.8–100% for later cycles) and impressive cycling stability.
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
华仔应助李振华采纳,获得10
2秒前
科研通AI5应助齐安客采纳,获得10
3秒前
4秒前
dw发布了新的文献求助20
4秒前
5秒前
小何发布了新的文献求助10
5秒前
顺风顺水发布了新的文献求助20
5秒前
冷酷非笑完成签到,获得积分10
7秒前
学术蔡鸡发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
单薄谷秋发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
11秒前
12秒前
liucunguang完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
dw完成签到,获得积分20
15秒前
小章鱼发布了新的文献求助10
15秒前
langhai发布了新的文献求助80
15秒前
陶淘淘发布了新的文献求助10
15秒前
赵雪完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
余南完成签到,获得积分10
17秒前
fan完成签到 ,获得积分10
18秒前
齐安客发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
赵雪发布了新的文献求助10
19秒前
华仔应助幻梦采纳,获得10
21秒前
Singularity应助阿弹采纳,获得10
22秒前
BKP发布了新的文献求助10
22秒前
joe完成签到,获得积分10
22秒前
cdercder应助Sencetich采纳,获得20
24秒前
卡卡发布了新的文献求助50
24秒前
26秒前
港岛妹妹发布了新的文献求助10
29秒前
神勇千万发布了新的文献求助10
31秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
Wind energy generation systems - Part 3-2: Design requirements for floating offshore wind turbines 600
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
A method for calculating the flow in a centrifugal impeller when entropy gradients are present 240
Functional Electrodes for Enzymatic and Microbial Electrochemical Systems 200
A Facile Synthesis of (S)-O-Benzylglycidol 200
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3692673
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3243221
关于积分的说明 9844026
捐赠科研通 2955326
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1620147
邀请新用户注册赠送积分活动 766325
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 740176