Graphite-Si@TiO2 Core-Shell Nanoparticles as Composite Anode for Li-ion Batteries: Electrochemical Response

材料科学 石墨 阳极 复合数 介电谱 循环伏安法 电化学 纳米颗粒 锂离子电池 锂(药物) 化学工程 电解质 复合材料 电极 电池(电) 纳米技术 化学 医学 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学 内分泌学 工程类
作者
Bhavya Nidhi Vats,Raghvendra Gupta,Amit Gupta,Shahab Fatima,Deepak Kumar
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [The Electrochemical Society]
卷期号:171 (1): 010523-010523
标识
DOI:10.1149/1945-7111/ad1ecd
摘要

This study focuses on optimizing composite anode through varying Si@TiO 2 core–shell nanoparticles (core is silicon and shell is titania) percentages in graphite. Material characterization reveals the morphological transformation of graphite and silicon nanoparticles into composite anodes. Electrochemical tests, including cyclic voltammetry, galvanostatic charge-discharge, and electrochemical impedance spectroscopy, provide essential insights into the electrochemical behavior of these composites. In the cycling tests, graphite with 5% core–shell (GrCS5), graphite with 10% core–shell (GrCS10), and graphite with 15% core–shell (GrCS15) show initial discharge capacities of 568 mAh g −1 , 675 mAh g −1 , and 716 mAh g −1 , retaining 76%, 75%, and 72% after 100 cycles, respectively. Conversely, the graphite with 10% bare silicon (GrSi10) composite, commencing with 728 mAh g −1 , exhibits rapid degradation, retaining 54% after 100 cycles. Moreover, the EIS analysis reveals higher values of ohmic, SEI, and charge transfer resistances in GrSi10 compared to other composite anodes after 100 cycles. The examination of the lithium diffusion coefficient indicates that GrCS5 demonstrates superior lithium diffusion kinetics, displaying the highest coefficient among all composite anodes. The research objective is to identify the optimal composite anode composition through quadrant analysis, considering specific capacity and lithium diffusivity after 100 cycles. In conclusion, integrating Si@TiO 2 core–shell nanoparticles in graphite anodes improves their performance, with GrCS10 demonstrating notable effectiveness.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Duxian完成签到 ,获得积分10
5秒前
alvin完成签到,获得积分10
5秒前
天行健完成签到,获得积分10
6秒前
唐僧肉臊子面完成签到,获得积分10
6秒前
珠珠崽子完成签到 ,获得积分10
7秒前
爱听歌的大地完成签到 ,获得积分10
9秒前
SciGPT应助YOUNG-M采纳,获得10
9秒前
秋临完成签到 ,获得积分10
11秒前
14秒前
loricae2005完成签到,获得积分10
15秒前
orixero应助二狗子采纳,获得20
16秒前
顺利的慕儿完成签到,获得积分10
20秒前
阳光的幻雪完成签到 ,获得积分10
20秒前
菲菲高完成签到 ,获得积分10
21秒前
韭菜发布了新的文献求助10
24秒前
Diaory2023完成签到 ,获得积分10
26秒前
李小鑫吖完成签到,获得积分10
28秒前
29秒前
yuke发布了新的文献求助10
36秒前
38秒前
leo发布了新的文献求助10
42秒前
pforjivcn完成签到,获得积分10
42秒前
43秒前
笑点低的半青完成签到 ,获得积分10
43秒前
科研小虫完成签到 ,获得积分10
44秒前
小李完成签到,获得积分10
45秒前
舒服的幼荷完成签到,获得积分10
46秒前
小妮完成签到 ,获得积分10
48秒前
养乐多发布了新的文献求助10
49秒前
49秒前
49秒前
敬老院1号应助褚忆灵采纳,获得200
50秒前
三杠完成签到 ,获得积分10
51秒前
ww完成签到 ,获得积分10
57秒前
lydiaabc完成签到,获得积分10
59秒前
菠萝谷波完成签到 ,获得积分10
1分钟前
火星上的小蚂蚁完成签到,获得积分10
1分钟前
养乐多完成签到,获得积分10
1分钟前
小鱼完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
巫和雄 -《毛泽东选集》英译研究 (2013) 800
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The three stars each: the Astrolabes and related texts 500
Revolutions 400
Diffusion in Solids: Key Topics in Materials Science and Engineering 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 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 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2451461
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2124472
关于积分的说明 5406003
捐赠科研通 1853334
什么是DOI,文献DOI怎么找? 921734
版权声明 562263
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 493051