Edge-Surface-Inter Carbon Nanoarchitecture on Silicon

材料科学 硅 碳纤维 纳米技术 GSM演进的增强数据速率 曲面(拓扑) 化学工程 光电子学 复合材料 计算机科学 复合数 电信 几何学 数学 工程类
作者
Yin Yang,Jian Wang,Dong Sun,Yulong Li,Yulong Li,Ting Ting Xiao,Chen Zhang,Changbo Lu,Jinsen Gao,Chunming Xu,Yongfeng Li,Yongfeng Li,Xinlong Ma
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:19 (17): 16597-16610 被引量:34
标识
DOI:10.1021/acsnano.5c00371
摘要

The huge volume changes of silicon (Si) anodes during cycling lead to continuous solid electrolyte interphase thickening, mechanical failure, and loss of electrical contact, which have become key bottlenecks limiting their practical applications. This work presents a trimodal in situ growth strategy for constructing hierarchical carbon nanoarchitecture networks on Si substrates (Si@Gr@CNT). The designed “Edge-Surface-Inter” (E-S-I) architecture exhibits three synergistic features: an edge-protruding structure forming vertical conductive channels for rapid Li + transport, a surface-entangled structure providing mechanical enhancement, and an interbridging structure constructing continuous three-dimensional electron transport networks. The Si@Gr@CNT electrode demonstrates a 63.2% improvement in half-cell rate performance compared with traditional Si@Gr. The E-S-I architecture contributes to suppressing excessive LiF formation through improved local current distribution, devoted to the stable and thinner solid electrolyte interphase layer. The three-dimensional conductive network possesses a significant stress regulation effect, which provides stress release space in the vertical direction and lateral stress buffering through surface flexible entanglement. For practical applications, the full cell assembled with the LiFePO 4 cathode and the Si@Gr@CNT/graphite composite anode delivers high energy density and enhanced durability. This study establishes a strategy for hierarchical carbon nanoarchitectures and provides design insights into high-performance Si-based electrodes.
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
1秒前
1秒前
英姑的应助被HH采纳,获得10
2秒前
慕青的应助被我不呵呵呵呵采纳,获得10
2秒前
kikeva完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
kk发布了新的文献求助10
4秒前
mamihlapinatapai关注了科研通微信公众号
5秒前
6秒前
lzh发布了新的文献求助10
6秒前
SJ_Wang发布了新的文献求助10
7秒前
Akim的应助被Hi采纳,获得10
7秒前
7秒前
英俊安蕾发布了新的文献求助10
8秒前
wyg117发布了新的文献求助10
8秒前
yoniko发布了新的文献求助10
8秒前
mamahaha发布了新的文献求助30
9秒前
Owen的应助被梦梦采纳,获得10
10秒前
涔雨发布了新的文献求助10
10秒前
Dovice发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
我是老大的应助被酷酷的可仁采纳,获得10
13秒前
13秒前
XXXX完成签到 ,获得积分10
14秒前
文静的绯完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
熊猫胖胖WITH超人完成签到,获得积分20
15秒前
小蘑菇的应助被yuhui采纳,获得10
15秒前
15秒前
ding的应助被吴宣京采纳,获得10
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
HH发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
Jane完成签到,获得积分10
18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
Linear Model and Extensions 5000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7983329
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9443640
关于积分的说明 21086932
捐赠科研通 7558193
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3376467
关于科研通互助平台的介绍 2510676
邀请新用户注册赠送积分活动 2409709