Spatially Confined Silicon Nanoparticles Anchored in Porous Carbon as Lithium-Ion-Battery Anode Materials

阳极 材料科学 锂(药物) 碳纤维 纳米颗粒 电池(电) 多孔硅 离子 多孔性 化学工程 锂离子电池 聚丙烯酰胺 纳米技术 电极 光电子学 复合材料 化学 复合数 内分泌学 物理化学 工程类 功率(物理) 有机化学 高分子化学 物理 医学 量子力学
作者
Huan Ruan,Lifeng Zhang,Shuai Li,Li Li,Ye Huang,Shenghui Gao,Yafei Tian,Shouwu Guo
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:5 (9): 13542-13552 被引量:15
标识
DOI:10.1021/acsanm.2c03196
摘要

Spatial confinement of silicon (Si) within carbonaceous materials has been regarded as the typical strategy to solve the pulverization and capacity decay of the Si-based electrodes for lithium-ion batteries. However, the uneven distribution of Si particles in the carbon (C) matrix often diminishes the full benefits of Si/C composites to cause instability of the capacity and rate properties. Herein, we fabricate polyacrylamide (PAM) hydrogel-derived porous C with a unique gridding structure to encapsulate the Si particles. The as-fabricated Si@C-PAM electrode with a satisfactory capacity of 1019 mAh g–1 at 0.5 A g–1 after 100 cycles. Even at a current density of 1.0 A g–1, Si@C-PAM still delivers a superior specific capacity of 589 mAh g–1 after 300 cycles with good capacity retention (89%). The fast and stable lithiation/delithiation of Si@C-PAM is attributed to the dense and unobstructed gridding architecture, which offers numerous ion channels for fast charge transfer and seals the Si core sufficiently to accommodate the large volume change. In practical applications, the full-cell LiFePO4/Si@C-PAM also exhibits well reversible capacity. Furthermore, the proposed method provides a good example for many other electrode materials suffering from similar problems.
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
Go发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
3秒前
魔幻的凝荷完成签到,获得积分20
5秒前
孤独兰发布了新的文献求助50
5秒前
iris发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
yyyg完成签到,获得积分10
6秒前
脑洞疼应助小y要读书采纳,获得10
6秒前
Ehassup完成签到,获得积分10
6秒前
惕守完成签到,获得积分10
6秒前
Pupil发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Lucas应助乐观的颦采纳,获得10
7秒前
shlin完成签到,获得积分10
8秒前
王焕玉完成签到,获得积分10
9秒前
求助人员发布了新的文献求助10
9秒前
Yan完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
手抖的粉恐龙完成签到,获得积分10
11秒前
wzj发布了新的文献求助10
11秒前
科研发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
飘逸问萍完成签到 ,获得积分10
12秒前
Jerry完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
Owen应助专注醉蓝采纳,获得10
15秒前
棒棒羊完成签到,获得积分10
16秒前
wuxunxun2015发布了新的文献求助30
16秒前
沿途有你完成签到 ,获得积分10
16秒前
科研通AI2S应助Ai_niyou采纳,获得10
16秒前
首页完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
开心成仁发布了新的文献求助10
17秒前
poly完成签到,获得积分10
17秒前
WFZ完成签到,获得积分10
17秒前
江林发布了新的文献求助10
17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
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
El poder y la palabra: prensa y poder político en las dictaduras : el régimen de Franco ante la prensa y el periodismo 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5604322
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4689080
关于积分的说明 14857878
捐赠科研通 4697618
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2541249
邀请新用户注册赠送积分活动 1507374
关于科研通互助平台的介绍 1471874