Carbon-coated mesoporous silicon shell-encapsulated silicon nano-grains for high performance lithium-ion batteries anode

材料科学 法拉第效率 纳米复合材料 阳极 碳纤维 纳米技术 复合材料 复合数 电极 介孔材料 锂(药物) 化学工程 光电子学 化学 催化作用 医学 生物化学 工程类 物理化学 内分泌学
作者
Jie Wang,Chunhui Gao,Yang Zhao,Min Zhang,Zhaolin Li,Hailei Zhao
出处
期刊:Carbon [Elsevier]
卷期号:192: 277-284 被引量:83
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2022.02.063
摘要

Silicon is considered to be a promising anode material because of its higher theoretical specific capacity. However, the huge volume change in cycles leads to a severe pulverization of active silicon and thus rapid capacity fade. Herein, to address this issue, we report a novel hollow-structured Si/C (H–SiNS/C) nanocomposite fabricated via a simple, facile approach. In the composite, lots of tiny Si nano-grains are encapsulated by a thin mesoporous Si shell, which is further coated by a carbon layer. The mesoporous Si shell with abundant internal voids can effectively accommodate the volume changes and relieve the mechanical stress during repeated (de)lithiation processes. Besides, the carbon layer can function as the hard physical-mechanical support to further confine the internal Si shell expansion/contraction, guaranteeing the whole particle structural integrity. Moreover, the conductive framework constructed by the carbon layer favors the electrode reaction kinetics as well as the uniform volume variation of Si. As a result, the H–SiNS/C nanocomposite displays a high reversible capacity (0.1 A g−1: ∼1670 mAh g−1), an excellent rate capability (2 A g−1: >1150 mAh g−1) with a high average Coulombic efficiency (∼99.8%), and a superior cycling stability.
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
健忘的千雁完成签到,获得积分20
刚刚
机智的雨寒完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Link完成签到,获得积分10
1秒前
Dinesh发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
浮游应助Bismarck采纳,获得10
2秒前
桐桐应助你想读博吗采纳,获得10
3秒前
wxyshare应助犹豫囧采纳,获得20
3秒前
3秒前
3秒前
胶了个原发布了新的文献求助30
3秒前
ww发布了新的文献求助10
4秒前
飘逸的寄柔完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
hqhbj77完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
九七完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
愉快若剑发布了新的文献求助30
6秒前
xiongying完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
科研一霸发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
亚_发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
gqq完成签到,获得积分10
8秒前
饭团发布了新的文献求助10
8秒前
打打应助iook采纳,获得10
9秒前
fdyy1发布了新的文献求助10
9秒前
lhy完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
Yini应助尊敬冰姬采纳,获得40
10秒前
怡然白桃完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI6应助秋子david采纳,获得10
11秒前
大个应助hihigood采纳,获得10
11秒前
ding应助科研一霸采纳,获得10
11秒前
青阳完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
Encyclopedia of Quaternary Science Third edition 2025 12000
(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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Beyond the sentence : discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Reliability Monitoring Program 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 5341805
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4477914
关于积分的说明 13937122
捐赠科研通 4374126
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2403300
邀请新用户注册赠送积分活动 1396120
关于科研通互助平台的介绍 1368147