Unraveling the reaction reversibility and structure stability of nickel sulfide anodes for lithium ion batteries

阳极 材料科学 电化学 硫化镍 化学工程 镍 纳米颗粒 锂离子电池 锂(药物) 硫化物 粒径 电池(电) 分离器(采油) 碳纤维 电极 纳米技术 化学 冶金 复合材料 物理化学 医学 内分泌学 工程类 功率(物理) 物理 量子力学 复合数 热力学
作者
Yu Huang,Chunyuan Liang,Yueling Cai,Yi Zhou,Bingkun Guo,Jipeng Cheng,Heguang Liu,Peng Wang,Qianqian Li,Anmin Nie,Hongtao Wang,Jinsong Wu,Tong‐Yi Zhang
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:80: 392-401 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2023.01.010
摘要

The electrochemical performance of lithium-ion batteries, i.e. specific capacity and cyclability, is primarily determined by chemical reversibility and structural stability of the electrodes in cycling. Here we have investigated the fundamental reaction behaviors of nickel sulfide (NixSy) as lithium-ion battery anodes by in-situ TEM. We find that Ni3S2 is the electrochemically stable phase, which appears in the first cycle of the NixSy anode. From the second cycle, conversion between Ni3S2 and Li2S/Ni is the dominant electrochemical reaction. In lithiation, the NixSy nanoparticles evolve into a mixture of Ni nanocrystals embedded in Li2S matrix, which form a porous structure upon full lithiation, and with the recrystallization of the Ni3S2 phase in delithiation, a compact and interconnected network is built. Structural stability in cycles is susceptible to particle size and substrate restraint. Carbon substrate can certainly improve the tolerance for size-dependent pulverization of NixSy nanoparticles. When NixSy nanoparticle exceeds the critical size value, the morphology of the particle is no longer well maintained even under the constraints of the carbon substrate. This work deepens the understanding of electrochemical reaction behavior of conversion-type materials and helps to rational design of high-energy density battery anodes.
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
唯梦发布了新的文献求助10
刚刚
斯文败类的应助被小胖胖采纳,获得10
1秒前
Deshaun发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
3秒前
poison完成签到 ,获得积分10
3秒前
77完成签到,获得积分10
3秒前
文陌完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
科研通AI6.2的应助被DrZZ采纳,获得10
4秒前
重要柠檬发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
肖琳完成签到 ,获得积分10
6秒前
华仔的应助被高兴的万宝路采纳,获得10
7秒前
一对二完成签到,获得积分10
8秒前
怡然的严青完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
10秒前
10秒前
uni发布了新的文献求助10
10秒前
Lzk发布了新的文献求助10
11秒前
重要难摧完成签到,获得积分10
11秒前
小羊发布了新的文献求助10
11秒前
Deshaun完成签到,获得积分10
12秒前
ZJY完成签到,获得积分20
12秒前
13秒前
瑞子完成签到,获得积分10
13秒前
leev完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
黑炎龙发布了新的文献求助10
14秒前
缄默发布了新的文献求助10
14秒前
顺利毕业发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
17秒前
17秒前
18秒前
18秒前
嘻嘻哈哈的应助被linman采纳,获得10
18秒前
19秒前
科研通AI6.4的应助被yjt采纳,获得10
19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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Rosenblum, Global Change Biology 800
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7906498
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9411175
关于积分的说明 20891339
捐赠科研通 7507423
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3361729
关于科研通互助平台的介绍 2499738
邀请新用户注册赠送积分活动 2392008