Tailoring the Polymer-Derived Carbon Encapsulated Silicon Nanoparticles for High-Performance Lithium-Ion Battery Anodes

材料科学 阳极 碳化 碳纤维 聚合物 聚合 阴极 化学工程 掺杂剂 兴奋剂 电极 复合材料 化学 扫描电子显微镜 复合数 光电子学 物理化学 工程类
作者
Qiang Ma,Hongwei Xie,Jiakang Qu,Zhuqing Zhao,Beilei Zhang,Qiushi Song,Pengfei Xing,Huayi Yin
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:3 (1): 268-278 被引量:55
标识
DOI:10.1021/acsaem.9b01463
摘要

The structure, dopants, and surface area of carbon determine the performance of the core–shell structured silicon and carbon composite (Si@C) anode for Li-ion batteries (LIBs). Herein, we report the synthesis of Si@C composite from poly(vinyl alcohol) (PVA)/melamine resin (MR) dual layer polymer derived carbon encapsulated Si nanoparticles using a polymerization–carbonization approach. The dual polymer layer derived carbon coating has adequate void spaces and dopants, possesses a disordered structure, and seals the Si core sufficiently. Hence, the obtained Si@CMR anode delivers a superior specific capacity of 1279.3 mA h/g at a current density of 2 A/g and with a retention rate of 88.9% after 500 cycles. A full cell with a Li(Ni0.6Co0.2Mn0.2)O2 cathode and a prelithiated Si@CMR anode exhibits a high energy density above 518 Wh/kg and capacity retention of 90.1% after 100 cycles. In parallel, the other three polymer-derived Si@C composites were prepared to study the effect of carbon on the performance of the composite anodes. Overall, constructing a dual-polymer layer holds the promise for rationally designing Si@C anodes for high-performance LIBs through the polymerization–carbonization approach.
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
SciEngineerX完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
充电宝应助mimi采纳,获得10
1秒前
2秒前
Glimmer发布了新的文献求助10
2秒前
EASA发布了新的文献求助10
2秒前
Jeffrey关注了科研通微信公众号
3秒前
嘻嘻发布了新的文献求助10
3秒前
等风的人发布了新的文献求助10
4秒前
温玉完成签到 ,获得积分10
4秒前
科研通AI6.2应助夏昊天采纳,获得10
4秒前
Akim应助小冰采纳,获得10
4秒前
roselin26完成签到,获得积分10
4秒前
痴情的寒云完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
小二郎应助小鸣采纳,获得20
5秒前
张777粒粒发布了新的文献求助10
5秒前
欢欢发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
7777饭发布了新的文献求助10
6秒前
Lucas应助33采纳,获得10
6秒前
6秒前
ZequnFan发布了新的文献求助10
6秒前
qifeng完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
鳄鱼过街发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
wanci应助吼住吼住采纳,获得70
9秒前
Summer肖完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
梨儿萌死发布了新的文献求助10
9秒前
lxc完成签到,获得积分10
10秒前
学海WY完成签到,获得积分10
10秒前
学术小困包完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
11秒前
高分求助中
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
类器官构建与应用:从基础到前沿 500
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Optical Coating Design with the Essential Macleod 400
A revision of Limenitis helmanni and its related species (Nymphalidae) from Central and South China 400
Moore's Clinically Oriented Anatomy 10th Edition 400
Direct and Iterative Linear System Solvers 400
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6789501
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8510815
关于积分的说明 18124778
捐赠科研通 6098690
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3021714
邀请新用户注册赠送积分活动 1998497
关于科研通互助平台的介绍 1986832