Simultaneously manipulating carbon coating layers and void structures in silicon/carbon anode materials via bifunctional templates for lithium-ion batteries

材料科学 阳极 电解质 空隙(复合材料) 法拉第效率 涂层 化学工程 碳纤维 电化学 纳米技术 复合材料 电极 复合数 化学 冶金 物理化学 工程类
作者
Peiyi Shi,Wei Xiao,Zhengkui Li,Huaming Qian,Na Xu,Chong Xie,Xiaohui Zhang,Jian Qin,Huijuan Yang,Jingjing Wang,Xifei Li
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:655: 159538-159538 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2024.159538
摘要

The carbon coating strategies, ameliorating structure instability and reaction kinetics of silicon anodes upon lithiation/delithiation, have been chronically plagued by an electrochemical contradiction between a high specific capacity from a high silicon content and a long cycle life from a high carbon content. Herein, the carbon coating layers and void structures for silicon/carbon composites were simultaneously manipulated through a precisely grown Al2O3 template, which induced a controllable polydopamine polymerization through its mild interfacial interaction with Tris-buffer solution and created abundant void spaces by its residual parts. Particularly, the as-optimized silicon/carbon composite with an ultrahigh silicon content of 89.3 wt% could demonstrate a large initial reversible capacity of 2583 mAh/g with an 82.1 % coulombic efficiency at 200 mA g−1, a remarkable cycling durability of 601 mAh/g after 990 cycles at 2000 mA g−1, and an excellent rate capability of 887 mAh/g at 4000 mA g−1. The uniform void structures could maintain the structural stability/integrity of silicon, boost reaction kinetics across electrode/electrolyte interfaces, and supress the uncontrollable formation/evolution of solid electrolyte interphases upon cycling. This novel research on synchronously regulating carbon layer and void structure in silicon/carbon composites would enlighten a rational development of high-capacity and long-life 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
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
迷人的天抒应助湛无不盛采纳,获得10
刚刚
刚刚
sean发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
科研通AI6.2应助离线线线采纳,获得10
2秒前
嘻嘻哈哈发布了新的文献求助10
3秒前
arniu2008应助真实的一鸣采纳,获得20
3秒前
GBKYWY发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
通科研应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
枳奺完成签到 ,获得积分10
4秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
1101592875应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
庾北瑶完成签到 ,获得积分10
5秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得20
5秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
arniu2008应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
临风完成签到,获得积分10
6秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
6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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 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 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 7321980
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8937427
关于积分的说明 18948372
捐赠科研通 6979887
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214847
关于科研通互助平台的介绍 2382446
邀请新用户注册赠送积分活动 2194133