Overcoming The Low Initial Coulombic Efficiency of Si Anodes Through Prelithiation in All-solid-state Batteries

阳极 法拉第效率 材料科学 阴极 电解质 锂(药物) 氧化钴 化学工程 氧化物 锂钴氧化物 电极 冶金 锂离子电池 电池(电) 化学 医学 功率(物理) 物理 工程类 物理化学 量子力学 内分泌学
作者
So‐Yeon Ham,Elias Sebti,Ashley Cronk,Tyler Pennebaker,Grayson Deysher,Yu-Ting Chen,Jin An Sam Oh,Jeong Beom Lee,Myoung‐Chong Song,Phillip Ridley,Darren H. S. Tan,Raphaële J. Clément,Jihyun Jang,Ying Shirley Meng
标识
DOI:10.26434/chemrxiv-2023-t6xm5
摘要

All-solid-state batteries using Si as the anode have shown promising performance without continual solid-electrolyte interface (SEI) growth. However, the low initial Coulombic efficiency (ICE) of Si limits their energy density. In this work, a prelithiation strategy was adopted to improve the ICE and conductivity of Si all-solid-state cells. Lithiated Si anodes were examined in symmetric-, half-, and full-cell configurations to understand the cell-level improvement. A full cell comprising a Li1Si anode achieved over 95% of ICE when paired with a lithium cobalt oxide (LCO) cathode. Additionally, a comparison of cells containing either a lithium nickel manganese cobalt oxide (NCM) or LCO cathode paired with either Si or LixSi at the anode revealed performance improvements with Si prelithiation only in anode-limited cases. Rate and long-term cycling capabilities were evaluated for Si- and Li1Si-containing cells, showing higher discharge capacities at all rates for Li1Si than Si. With Li1Si, 73.8% capacity retention was achieved after 1000 cycles, a 15% improvement when compared to a pure Si anode. With Li1Si, a high areal capacity of up to 10 mAh cm-2 was attained using a dry-processed LCO cathode film, suggesting that the prelithiation method may be suitable for high loading next-generation all-solid-state 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
nina完成签到,获得积分10
刚刚
Penny关注了科研通微信公众号
1秒前
keyantang完成签到,获得积分10
1秒前
今生任逍遥完成签到 ,获得积分10
2秒前
所所应助crj采纳,获得10
2秒前
2秒前
紫金大萝卜应助tianshicanyi采纳,获得20
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
XiYang完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
操所有人完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
cctv18应助yx采纳,获得10
5秒前
5秒前
谨慎新蕾发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
nina发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
CipherSage应助yy采纳,获得10
6秒前
song完成签到,获得积分10
8秒前
happyboy2008发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
我是老大应助欢呼的梦琪采纳,获得10
8秒前
过六级发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
11秒前
121212发布了新的文献求助10
12秒前
马才学发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
Morn1ng完成签到 ,获得积分10
14秒前
Lin完成签到 ,获得积分10
14秒前
益达发布了新的文献求助10
14秒前
小月Anna发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
板栗发布了新的文献求助10
16秒前
二十八发布了新的文献求助10
16秒前
Penny发布了新的文献求助10
17秒前
打打应助veen采纳,获得10
17秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 440
薩提亞模式團體方案對青年情侶輔導效果之研究 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2389028
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2095029
关于积分的说明 5275782
捐赠科研通 1822217
什么是DOI,文献DOI怎么找? 908797
版权声明 559505
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 485624