Design of phosphorus-doped porous hard carbon/Si anode with enhanced Li-ion kinetics for high-energy and high-power Li-ion batteries

阳极 材料科学 锂(药物) 化学工程 功率密度 碳纤维 储能 纳米技术 电极 复合数 复合材料 化学 功率(物理) 医学 物理 物理化学 量子力学 工程类 内分泌学
作者
Si Yi,Zhilin Yan,Xingda Li,Zhen Wang,Pengpeng Ning,Jingwen Zhang,Jinlan Huang,Deren Yang,Ning Du
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:473: 145161-145161 被引量:68
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.145161
摘要

With the rapid progress of portable electronics and electric vehicles, high-energy lithium-ion batteries (LIBs) with fast-charging technology are urgently required. Silicon (Si) is considered as the most promising anode candidate for high-energy LIBs but challenging to large-scale commercialization due to its huge volume change and poor conductivity. To develop high-capacity Si-based anode materials with enhanced lithium-ion diffusion and fast reaction kinetics, we design a novel high-Si-content Si/hard carbon composite via scalable methods. The combination between phosphorus-doped hard carbon with porous structure and uniformly distributed Si nanolayers effectively improve lithium-ion kinetics and mitigate the volume change of Si. As a result, the architecture delivers a reversible capacity of 1124 mAh/g at 0.1C and superior cycling stability with an 87.4% capacity retention after 200 cycles at 1C. The 1.5 A h pouch-type full-cell tests further demonstrate good cycling stability and high rate performance at 4C under an electrode density of 1.6 g cm−3 and areal capacity loading of 3.53 mAh cm−2. This work paves a new way for the rational design of Si-based anode materials for high-energy and high-power LIBs.
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
123完成签到,获得积分10
1秒前
秋辞发布了新的文献求助10
2秒前
菠萝李完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
QYG完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
11发布了新的文献求助10
4秒前
ALITTLE完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
TT完成签到,获得积分10
6秒前
宝贝发布了新的文献求助10
6秒前
yzlsci完成签到,获得积分0
7秒前
炒饭完成签到,获得积分10
7秒前
罗静发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
Jasper应助漂亮幻莲采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
lyyyyyyyyyyyy完成签到,获得积分20
10秒前
cst发布了新的文献求助10
10秒前
热情嘉懿发布了新的文献求助10
10秒前
QC发布了新的文献求助10
10秒前
14秒前
机灵念寒发布了新的文献求助10
15秒前
迷人的学术妲己完成签到,获得积分10
15秒前
莫问归期发布了新的文献求助10
15秒前
李维肖完成签到,获得积分20
17秒前
久念发布了新的文献求助10
17秒前
不吃萝卜发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
19秒前
Hwj完成签到,获得积分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
Iron toxicity and hematopoietic cell transplantation: do we understand why iron affects transplant outcome? 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1021
Teacher Wellbeing: Noticing, Nurturing, Sustaining, and Flourishing in Schools 1000
A Technologist’s Guide to Performing Sleep Studies 500
EEG in Childhood Epilepsy: Initial Presentation & Long-Term Follow-Up 500
Latent Class and Latent Transition Analysis: With Applications in the Social, Behavioral, and Health Sciences 500
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 5481754
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4582718
关于积分的说明 14386482
捐赠科研通 4511487
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2472364
邀请新用户注册赠送积分活动 1458616
关于科研通互助平台的介绍 1432176