Stable cycling of double-walled silicon nanotube battery anodes through solid–electrolyte interphase control

阳极 电解质 材料科学 纳米技术 电池(电) 碳纳米管 相间 氧化物 充电周期 锂(药物) 纳米管 储能 化学工程 电极 光电子学 化学 冶金 量子力学 功率(物理) 遗传学 物理化学 内分泌学 工程类 涓流充电 物理 医学 生物
作者
Hui Wu,Gerentt Chan,Jang Wook Choi,Ill Ryu,Yan Yao,Matthew T. McDowell,Seok Woo Lee,Ariel Jackson,Yuan Yang,Liangbing Hu,Yi Cui
出处
期刊:Nature Nanotechnology [Nature Portfolio]
卷期号:7 (5): 310-315 被引量:2377
标识
DOI:10.1038/nnano.2012.35
摘要

Although the performance of lithium ion-batteries continues to improve, their energy density and cycle life remain insufficient for applications in consumer electronics, transport and large-scale renewable energy storage. Silicon has a large charge storage capacity and this makes it an attractive anode material, but pulverization during cycling and an unstable solid-electrolyte interphase has limited the cycle life of silicon anodes to hundreds of cycles. Here, we show that anodes consisting of an active silicon nanotube surrounded by an ion-permeable silicon oxide shell can cycle over 6,000 times in half cells while retaining more than 85% of their initial capacity. The outer surface of the silicon nanotube is prevented from expansion by the oxide shell, and the expanding inner surface is not exposed to the electrolyte, resulting in a stable solid-electrolyte interphase. Batteries containing these double-walled silicon nanotube anodes exhibit charge capacities approximately eight times larger than conventional carbon anodes and charging rates of up to 20C (a rate of 1C corresponds to complete charge or discharge in one hour).
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
谨慎的凝丝完成签到,获得积分10
1秒前
石董宝宝完成签到,获得积分10
1秒前
luke17743508621完成签到 ,获得积分10
1秒前
Scss完成签到,获得积分10
2秒前
一氧化二氢完成签到,获得积分10
3秒前
柠檬要加冰完成签到 ,获得积分10
4秒前
萝卜完成签到,获得积分10
4秒前
小叶间静脉完成签到,获得积分10
4秒前
雁塔完成签到 ,获得积分10
5秒前
haiwei完成签到 ,获得积分10
5秒前
Kevin完成签到,获得积分10
7秒前
子春完成签到 ,获得积分10
8秒前
睡觉王完成签到 ,获得积分10
9秒前
Yvonne完成签到,获得积分10
10秒前
沧海云完成签到 ,获得积分10
11秒前
顺心紫南完成签到,获得积分10
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
xuk完成签到,获得积分10
15秒前
Spice完成签到 ,获得积分10
15秒前
yeape完成签到,获得积分10
16秒前
jiajia发布了新的文献求助10
16秒前
Zhang完成签到 ,获得积分10
17秒前
贾不可完成签到,获得积分10
18秒前
苏信怜完成签到,获得积分10
18秒前
Jerry完成签到,获得积分10
19秒前
情怀应助老实外绣采纳,获得10
19秒前
ergatoid完成签到,获得积分10
20秒前
RRR971028完成签到,获得积分10
21秒前
坦率的怜容完成签到,获得积分10
24秒前
柳七完成签到,获得积分10
24秒前
薄荷味完成签到 ,获得积分10
25秒前
whyme完成签到,获得积分10
28秒前
Yi完成签到,获得积分10
29秒前
淡淡菠萝完成签到 ,获得积分10
30秒前
老天师一巴掌完成签到 ,获得积分10
30秒前
苏格拉底的嘲笑完成签到,获得积分10
30秒前
白枫完成签到 ,获得积分10
31秒前
nininidoc完成签到,获得积分10
33秒前
邓娅琴完成签到 ,获得积分10
33秒前
33秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Coking simulation aids on-stream time 450
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 300
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4015708
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3555661
关于积分的说明 11318291
捐赠科研通 3288879
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812301
邀请新用户注册赠送积分活动 887882
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812027