Nanostructured Si-C Composites As High-Capacity Anode Material For All-Solid-State Lithium-Ion Batteries

阳极 法拉第效率 材料科学 电解质 阴极 空隙(复合材料) 电极 化学工程 锂(药物) 离子 复合材料 冶金 化学 医学 有机化学 物理化学 内分泌学 工程类
作者
Stephanie Poetke,Felix Hippauf,Anne Baasner,Susanne Dörfler,Holger Althues,Stefan Kaskel
标识
DOI:10.26434/chemrxiv.14096049.v1
摘要

Silicon carbon void structures (Si-C) are attractive anode materials for Lithium-ion batteries to cope with the volume changes of silicon during cycling. In this study, Si-C with varying Si contents (28 ‑ 37 %) are evaluated in all-solid-state batteries (ASSBs) for the first time. The carbon matrix enables enhanced performance and lifetime of the Si-C composites compared to bare silicon nanoparticles in half-cells even at high loadings of up to 7.4 mAh cm -2 . In full cells with nickel-rich NCM (LiNi 0.9 Co 0.05 Mn 0.05 O 2 , 210 mAh g -1 ), kinetic limitations in the anode lead to a lowered voltage plateau compared to NCM half-cells. The solid electrolyte (Li 6 PS 5 Cl, 3 mS cm -1 ) does not penetrate the Si-C void structure resulting in less side reactions and higher initial coulombic efficiency compared to a liquid electrolyte (72.7 % vs. 31.0 %). Investigating the influence of balancing of full cells using 3-electrode ASSB cells revealed a higher delithiation of the cathode as a result of the higher cut-off voltage of the anode at high n/p ratios. During galvanostatic cycling, full cells with either a low or rather high overbalancing of the anode showed the highest capacity retention of up to 87.7 % after 50 cycles.
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
jxf完成签到 ,获得积分20
1秒前
研友_85rWQL发布了新的文献求助10
2秒前
汉桑波欸完成签到,获得积分10
2秒前
宋子墨完成签到,获得积分10
3秒前
清和漾完成签到,获得积分10
3秒前
cyuan发布了新的文献求助10
3秒前
初心完成签到 ,获得积分10
5秒前
宋子墨发布了新的文献求助10
6秒前
超级冷松完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
林梓峰完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
共享精神应助晓晓采纳,获得10
11秒前
11秒前
持之以恒发布了新的文献求助10
11秒前
桐桐应助yjf007采纳,获得10
13秒前
flj7038完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
今后应助科研通管家采纳,获得30
14秒前
jxf发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
19秒前
20秒前
淞33完成签到 ,获得积分10
21秒前
有魅力的澜完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
晓晓发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
24秒前
温乘云完成签到,获得积分10
24秒前
汪一兰关注了科研通微信公众号
25秒前
26秒前
26秒前
lieribingshu完成签到 ,获得积分10
26秒前
柯南完成签到,获得积分10
28秒前
ln0发布了新的文献求助10
29秒前
彭凯发布了新的文献求助10
29秒前
HGQ应助Noah采纳,获得10
29秒前
30秒前
明亮夕阳完成签到,获得积分10
31秒前
高分求助中
The three stars each : the Astrolabes and related texts 1070
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Boris Pesce - Gli impiegati della Fiat dal 1955 al 1999 un percorso nella memoria 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 500
少脉山油柑叶的化学成分研究 500
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Aspect and Predication: The Semantics of Argument Structure 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 2402633
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2101863
关于积分的说明 5301717
捐赠科研通 1829520
什么是DOI,文献DOI怎么找? 911778
版权声明 560379
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 487398