Molecular layer deposited mechanically and chemically robust niobicone interface empowering silicon nanowire anodes with competent cyclabilities

图层(电子) 材料科学 纳米线 接口(物质) 阳极 硅纳米线 纳米技术 化学工程 光电子学 复合材料 化学 电极 润湿 工程类 物理化学 坐滴法
作者
Jiabin Fang,Jianguo Li,Wangle Zhang,Lijun Qin,Kang Wu,Longfei Hui,Ting Gong,Dan Li,Yiyun Hu,Aidong Li,Hao Feng
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:484: 149387-149387 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.149387
摘要

Silicon material anodes are attractive for a range of high energy density lithium-ion battery applications, but their huge volume expansion, interfacial side reactions, and fast capacity decay are limitations. Herein, molecular layer deposition (MLD) is used to deposit a Nb-based inorganic-organic coating onto casted silicon nanowire (Si NW) electrodes, forming an artificial solid-electrolyte interphase (SEI). Post annealing of the coated composite (Si NW@NbHQ-500) drives a general cross-linking reaction within (-Nb-O-benzene-O-)n units, achieving enhanced mechanical and chemical robustness of the interface. The coating material and its reduced products (Nb4+ species) appear to be involved in a thin and LiF-rich SEI framework, accelerating interfacial Li+ diffusion. With mechanical strain dissipation and natural SEI erosion suppression, the anode exhibits an advantageous rate capability of 940 mAh/g at 4 A/g, a high reversible areal capacity of 4.0 mAh cm−2, an impressive capacity retention with a capacity decay of only ≈0.06 % per cycle over 800 cycles at 1 A/g, as well as a stable full cell electrochemical cycling performance when integrated with a LiFePO4 cathode. Additionally, SEI modulus test verifies that the Si NW@NbHQ-500 anode undergoes gentle reversible interfacial evolution during cycling with a slight average modulus rise (≈10.3 to 37.9 GPa) from surface to bulk. This work demonstrates the great potential of Nb-based inorganic-organic hybrid nano coatings for mechanical and electrochemical stabilization of silicon 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
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
小二郎应助清脆泥猴桃采纳,获得10
1秒前
海岸发布了新的文献求助10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
ryan完成签到,获得积分10
3秒前
吃猫的鱼发布了新的文献求助10
3秒前
酷波er应助要减肥的书包采纳,获得10
3秒前
哔哩哔哩往上爬完成签到,获得积分10
4秒前
li完成签到,获得积分10
4秒前
WuZY发布了新的文献求助10
6秒前
隐形曼青应助yyl采纳,获得10
7秒前
周鑫完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
小士兵泥人完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
星辰大海应助yu采纳,获得10
12秒前
留胡子的访曼完成签到 ,获得积分20
13秒前
13秒前
13秒前
QianLiu发布了新的文献求助10
13秒前
shaychomac发布了新的文献求助10
13秒前
Fenact发布了新的文献求助10
14秒前
科研通AI6应助DJDJDDDJ采纳,获得10
15秒前
16秒前
天天发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
mera发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
19秒前
19秒前
19秒前
虾虾发布了新的文献求助10
19秒前
高分求助中
Aerospace Standards Index - 2025 10000
(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
EEG in Childhood Epilepsy: Initial Presentation & Long-Term Follow-Up 1000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 981
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 500
Elements of Evolutionary Genetics 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5453448
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4561113
关于积分的说明 14280735
捐赠科研通 4485117
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2456483
邀请新用户注册赠送积分活动 1447238
关于科研通互助平台的介绍 1422640