清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Largely Improved Battery Performance Using a Microsized Silicon Skeleton Caged by Polypyrrole as Anode

阳极 材料科学 电池(电) 聚吡咯 纳米技术 复合材料 骨架(计算机编程) 化学工程 电极 光电子学 聚合物 计算机科学 工程类 化学 程序设计语言 功率(物理) 物理化学 物理 量子力学 聚合
作者
Yingying Lv,Mingwei Shang,Xi Chen,Parisa Shabani Nezhad,Junjie Niu
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:13 (10): 12032-12041 被引量:76
标识
DOI:10.1021/acsnano.9b06301
摘要

Various architectures with nanostructured silicon have demonstrated promising battery performance while posing a challenge in industrial production. The current ratio of silicon in graphite as anode is less than 5 wt %, which greatly limits the battery energy density. In this article, we report a scalable synthesis of a large silicon cage composite (micrometers) that is composed of a silicon skeleton and an ultrathin (<5 nm) mesoporous polypyrrole (PPy) skin via a facile wet-chemical method. The industry available, microsized AlSi alloy was used as precursor. The hollow skeleton configuration provides sufficient space to accommodate the drastic volume expansion/shrinkage upon charging/discharging, while the conductive polymer serves as a protective layer and fast channel for Li+/e- transport. The battery with the microsilicon (μ-Si) cage as anode displays an excellent capacity retention upon long cycling at high charge/discharge rates and high material loadings. At 0.2 C, a specific capacity of ∼1660 mAh/g with a Coulombic efficiency (CE) of ∼99.8% and 99.4% was achieved after 500 cycles at 3 mg/cm2 loading and 400 cycles at 4.4 mg/cm2 loading, respectively. At 1.0 C, a capacity as high as 1149 mAh/g was retained after 500 cycles with such high silicon loading. The areal capacity of as high as 6.4 mAh/cm2 with 4.4 mg/cm2 loading was obtained, which ensures a high battery energy density in powering large devices such as electric vehicles.

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
常有李完成签到,获得积分10
13秒前
十一苗完成签到 ,获得积分10
46秒前
机智的苗条完成签到,获得积分10
1分钟前
大医仁心完成签到 ,获得积分10
1分钟前
成就的香菇完成签到,获得积分10
1分钟前
鸡鸡大魔王完成签到,获得积分10
1分钟前
喜悦的唇彩完成签到,获得积分10
1分钟前
羞涩的问兰完成签到,获得积分10
1分钟前
丰富的亦寒完成签到,获得积分10
1分钟前
标致初曼完成签到,获得积分10
1分钟前
哈哈哈完成签到,获得积分10
1分钟前
luo完成签到,获得积分10
1分钟前
默默无闻完成签到 ,获得积分10
1分钟前
螺丝炒钉子完成签到,获得积分10
1分钟前
开心惜梦完成签到,获得积分10
1分钟前
大力的灵雁应助予秋采纳,获得10
1分钟前
小白白完成签到 ,获得积分10
1分钟前
明亮的小蘑菇完成签到 ,获得积分10
1分钟前
爱思考的小笨笨完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
披着羊皮的狼完成签到 ,获得积分0
2分钟前
我是笨蛋完成签到 ,获得积分10
2分钟前
酷波er应助有魅力的千萍采纳,获得10
2分钟前
John完成签到,获得积分10
3分钟前
李健应助王木木采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
王木木完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
我是老大应助一一采纳,获得10
3分钟前
苗苗完成签到 ,获得积分10
3分钟前
王木木发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
4分钟前
有魅力的千萍完成签到,获得积分20
4分钟前
沉默念瑶完成签到 ,获得积分10
4分钟前
OsamaKareem应助源孤律醒采纳,获得10
5分钟前
ZYD完成签到 ,获得积分10
5分钟前
6分钟前
完美世界应助陈维熙采纳,获得10
6分钟前
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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6427321
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8244432
关于积分的说明 17527881
捐赠科研通 5482667
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2894982
邀请新用户注册赠送积分活动 1871091
关于科研通互助平台的介绍 1709846