Prelithiated Carbon Nanotube‐Embedded Silicon‐based Negative Electrodes for High‐Energy Density Lithium‐Ion Batteries

材料科学 锂(药物) 碳纳米管 电极 离子 锂离子电池的纳米结构 纳米技术 能量密度 纳米管 碳纤维 碳纳米管量子点 工程物理 化学工程 光电子学 复合材料 电化学 复合数 物理化学 有机化学 医学 化学 内分泌学 工程类
作者
Leyla Ünal,Viviane Maccio‐Figgemeier,Lukas Haneke,Gebrekidan Gebresilassie Eshetu,Johannes Kasnatscheew,Martin Winter,Egbert Figgemeier
出处
期刊:Advanced Materials Interfaces [Wiley]
卷期号:11 (21)
标识
DOI:10.1002/admi.202400024
摘要

Abstract Multi‐walled carbon Nanotubes (MWCNTs) are hailed as beneficial conductive agents in Silicon (Si)‐based negative electrodes due to their unique features enlisting high electronic conductivity and the ability to offer additional space for accommodating the massive volume expansion of Si during (de‐)lithiation. However, both MWCNTs and Siirreversibly consume an enormous amount of Li inventory to principally form a Solid Electrolyte Interphase (SEI) and due to other parasitic reactions, which results in lowering the Coulombic Efficiency (CE), rapid decrease in reversible capacity, and shorter battery life.To tackle these hurdles, electrochemical prelithiation is adopted as a taming strategy to mitigate the large capacity loss (nearly reducing the first irreversible capacity by ≈60%) of MWCNT‐Si/Graphite (Gr) negative electrode‐based full‐cells. In contrast, a yardstick negative electrode utilizing commercially used Super P (Super P‐Si/Gr) showed a reduction of ≈47% after in vitro pre‐doping with lithium, which is considerably smaller compared to that of MWCNTs‐based electrode design. Furthermore, the Initial CE, life cycle, and rate capability are enhanced by prelithiation. Interestingly, prelithiation brings more impact on MWCNTs ‐Si/Gr than with Super P‐Si/Gr design. An in‐depth analysis using X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS), RAMAN Spectroscopy, Attenuated Total Reflection Fourier Transform Infrared Spectroscopy (ATR FTIR), laser microscopy, and Scanning Electron Microscopy (SEM) reveal deeper insights into the differences in SEI layer between prelithiated MWCNTs and their Super P‐based electrode counterparts.
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
科研通AI2S应助悠然采纳,获得10
2秒前
汪爷爷发布了新的文献求助50
3秒前
Orange应助jingjing采纳,获得10
3秒前
四硼酸钠完成签到,获得积分10
3秒前
灰灰子完成签到,获得积分20
3秒前
不配.应助科研小白采纳,获得10
3秒前
阿兰发布了新的文献求助30
4秒前
轻松冰旋完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
朴实薯片发布了新的文献求助10
4秒前
wumin发布了新的文献求助10
8秒前
Bismarck完成签到,获得积分10
8秒前
星辰轮回完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
lj完成签到 ,获得积分10
11秒前
TRTHHRTZ完成签到,获得积分10
11秒前
兴奋大船发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
丘比特应助圆圆采纳,获得10
13秒前
钰钰yuyu完成签到,获得积分10
21秒前
直率新柔完成签到 ,获得积分10
22秒前
兴奋大船完成签到,获得积分10
22秒前
冷帅发布了新的文献求助30
23秒前
26秒前
27秒前
28秒前
30秒前
姚美阁完成签到 ,获得积分10
31秒前
32秒前
32秒前
海绵徐发布了新的文献求助10
34秒前
ucuppycake发布了新的文献求助10
34秒前
浮生完成签到 ,获得积分10
34秒前
周大炮发布了新的文献求助10
35秒前
36秒前
大个应助清零采纳,获得30
36秒前
天际繁星发布了新的文献求助10
37秒前
可乐发布了新的文献求助10
37秒前
38秒前
lsl发布了新的文献求助10
38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
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
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 3136101
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2787001
关于积分的说明 7780169
捐赠科研通 2443122
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1298899
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625294
版权声明 600870