Ball-Milling-Assisted Magnesiothermic Reduction of Clay Minerals to Nano-Si as High-Performance Lithium-Ion Battery Anodes

蒙脱石 材料科学 法拉第效率 纳米晶 粘土矿物 化学工程 煅烧 多孔性 阳极 复合数 吸附 缓冲器(光纤) 纳米颗粒 纳米技术 过程(计算) 图层(电子) 还原(数学) 多孔介质 比表面积 八面体 纳米尺度 矿物学 氧化物 单层 电池(电)
作者
Tao Xiong,Qingze Chen,Shoushu Wei,Jieyang Xie,Jing Du,Jianxi Zhu,Runliang Zhu
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:26 (1): 341-350
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.5c05196
摘要

Nanosilicon (Si) holds exceptional promise for next-generation high-energy-density lithium-ion batteries, yet its practical application is hindered by costly and complex synthesis. Here, we present a universal and scalable strategy to synthesize porous nano-Si from natural clay minerals via ball-milling-assisted magnesiothermic reduction, without pretreating clay or external heating. The self-heating ball-milling process enhances energy efficiency while enabling uniform reactions. The inherent aluminum–oxygen octahedral layers in montmorillonite inhibit Si nanocrystal aggregation and buffer temperature by self-decomposition. Moreover, only 0.4 equiv of NaCl relative to the precursor are sufficient to suppress high-temperature byproduct formation, while simultaneously promoting the fragmentation of montmorillonite layers to accelerate the reaction. The obtained nano-Si features a small crystalline size (∼26 nm), hierarchical porosity, and a moderate specific surface area. After carbon-encapsulating and blending with graphite, the Si@C/G composite delivers 699 mAh g–1 with a high initial Coulombic efficiency of 87.1%, and retains 90.0% capacity over 200 cycles.
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
李爱国应助妮妮尼采纳,获得10
刚刚
刚刚
日光下发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Balance Man完成签到 ,获得积分10
2秒前
Hello应助小远儿同学采纳,获得10
3秒前
TimeLeSs发布了新的文献求助10
3秒前
好厉害发布了新的文献求助10
3秒前
柯南完成签到,获得积分10
3秒前
酷波er应助Designer采纳,获得10
4秒前
zxcdsw应助zheng-homes采纳,获得10
6秒前
SSSDEFEFGG发布了新的文献求助10
6秒前
西部小田发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
llll发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
heheheli完成签到,获得积分10
9秒前
小马甲应助日光下采纳,获得30
10秒前
yin完成签到,获得积分10
11秒前
可乐必妥发布了新的文献求助10
11秒前
小菜2号发布了新的文献求助10
12秒前
李小牧关注了科研通微信公众号
12秒前
早点睡觉丶完成签到,获得积分10
12秒前
完美没手感完成签到,获得积分10
13秒前
17秒前
whisper应助盐究出了啥采纳,获得10
17秒前
好厉害完成签到,获得积分20
17秒前
18秒前
18秒前
科目三应助喽喽采纳,获得10
20秒前
llll发布了新的文献求助10
20秒前
manjianghong1992完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
22秒前
23秒前
23秒前
烨笙完成签到 ,获得积分10
24秒前
24秒前
可爱的函函应助东郭冰之采纳,获得10
26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
Reducing Compassion Fatigue, Secondary Traumatic Stress and Burnout 600
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Mammalian Synthetic Biology 500
Auslegungsgeschichte 500
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7638861
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9212083
关于积分的说明 19760971
捐赠科研通 7205791
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275906
关于科研通互助平台的介绍 2437492
邀请新用户注册赠送积分活动 2273185