清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

A Dual‐Layer Carbon Encapsulation Strategy for Stable Silicon Anodes: Inner Volume Expansion Buffer and Outer Interface Stabilization

阳极 材料科学 法拉第效率 硅 电解质 碳纤维 复合数 多孔性 纳米技术 缓冲器(光纤) 化学工程 图层(电子) 多孔硅 相间 粒子(生态学) 氧化物 体积热力学 复合材料 炭黑 储能 电化学 电极
作者
Yu Qiu,Wei Zhao,Yuan Pan,Tianhao Chen,Hao Zhang,Xuhui Sun
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:22 (37): e73794-e73794
标识
DOI:10.1002/smll.73794
摘要

ABSTRACT Silicon anodes represent a promising pathway for next‐generation lithium‐ion batteries (LIBs) technology, owing to their high theoretical capacity and natural abundance. However, their extensive volume expansion during lithiation and delithiation results in particle pulverization and unstable solid electrolyte interphase (SEI) formation, severely impeding practical deployment. To address these issues, we design a silicon‐carbon composite anode (Si@NPC@NC) featuring a sequentially constructed dual‐layer carbon architecture with functional differentiation. The inner ZIF‐67‐derived porous carbon accommodates volume variation and enables ion/electron transport, while the outer polydopamine (PDA)‐derived dense carbon layer reinforces structural integrity and stabilizes the electrode/electrolyte interface. The synergistic interaction between the inner buffer layer and outer protective shield effectively mitigates mechanical stress and promotes the formation of a stable SEI. As a result, the Si@NPC@NC anode delivers an initial coulombic efficiency as high as 82%, a high specific capacity of 1183 mAh g −1 after 200 cycles at 0.2 A g −1 , with 88.2% capacity retention, significantly outperforming unmodified silicon and single‐layer carbon‐coated anodes. This work provides a rational structural design strategy for stabilizing silicon anodes and may also offer guidance for other high‐volume‐change anode materials.
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
null的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
13秒前
潇洒醉冬完成签到,获得积分10
20秒前
难过花瓣完成签到,获得积分10
23秒前
鲜艳的雪曼完成签到,获得积分10
26秒前
上官若男的应助被难过花瓣采纳,获得10
32秒前
约翰森尼亚大使完成签到,获得积分10
33秒前
45秒前
52秒前
怕黑的妖丽完成签到,获得积分10
53秒前
炙热百褶裙完成签到,获得积分10
53秒前
1分钟前
复杂亦瑶完成签到,获得积分10
1分钟前
完美凝天发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
GLUUUUUE完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
难过花瓣发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
昔我往矣完成签到 ,获得积分10
1分钟前
晞暝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
调皮烤鸡完成签到,获得积分10
1分钟前
2分钟前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
2分钟前
冷艳凡灵完成签到,获得积分10
2分钟前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
2分钟前
Dali发布了新的文献求助30
2分钟前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
2分钟前
简单柏柳完成签到,获得积分10
2分钟前
秀丽安波完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
清脆晓瑶完成签到,获得积分10
2分钟前
完美凝天完成签到,获得积分10
2分钟前
mumugoing完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
丰富的从雪完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
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
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8108753
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9516566
关于积分的说明 21503382
捐赠科研通 7685342
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3410983
关于科研通互助平台的介绍 2538278
邀请新用户注册赠送积分活动 2450911