Preparing Carbon-Coated Copper Foil with a Low-Cost and Environmentally Friendly Carbon Slurry to Stabilize Silicon Anode for Lithium-Ion Battery

材料科学 环境友好型 阳极 碳纤维 锂(药物) 泥浆 箔法 电池(电) 锂离子电池 离子 纳米技术 冶金 电极 复合材料 有机化学 功率(物理) 物理化学 化学 内分泌学 物理 复合数 生物 医学 量子力学 生态学
作者
Lei Yang,Hongyu Liu,Shuiping Zhong,Wei Weng,Wen Tan,Xiaopeng Chi
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:17 (13): 19648-19656 被引量:6
标识
DOI:10.1021/acsami.4c22835
摘要

Introducing a conductive carbon layer between the copper foil current collector and silicon active material effectively mitigates electrode damage and battery capacity loss caused by uneven silicon expansion. In this study, a low-cost, environmentally friendly carbon-coated copper foil (CCF) is designed using zeolitic imidazolate framework 8-derived carbon (ZPC) as the carbon source, polyethylenepyrrolidone (PVP) as the binder, and deionized water as the solvent. The large surface area and porosity of ZPC effectively accommodate the volume expansion of silicon, thereby enhancing the overall performance of the battery. The bare copper foil electrode experiences rapid decay, with a failure occurring after just 75 cycles at 0.5 C. In contrast, the CCF electrode maintains a reversible capacity of 576.8 mAh/g even after 200 cycles. The CCF electrode demonstrates superior specific capacity and cycle stability in both the rate and cycling test. According to the relaxation time distribution (DRT) analysis, the porous carbon layer on the CCF surface ensures excellent electrical contact between silicon and the Cu foil during cycling, facilitates uniform lithium insertion into silicon, prevents uncontrolled growth of the SEI layer, and guarantees stable battery operation. This CCF preparation process provides a promising solution to mitigate the degradation of battery performance caused by silicon expansion.
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
灭霸发布了新的文献求助10
刚刚
搜集达人应助墨雪归青采纳,获得10
刚刚
1秒前
小二郎应助Summer采纳,获得10
1秒前
lumos发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
爆米花应助SPY采纳,获得10
1秒前
lllhhh7完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
淡定如天发布了新的文献求助10
2秒前
桑榆应助wangji_2017采纳,获得10
2秒前
魏一刀发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
科研通AI6.4应助英勇水云采纳,获得10
2秒前
王攀完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
tt发布了新的文献求助10
2秒前
汉堡憨包完成签到 ,获得积分10
3秒前
鱿鱼炒黄瓜完成签到,获得积分10
3秒前
牛牛发布了新的文献求助10
3秒前
mellow343完成签到,获得积分10
4秒前
pluto应助zzz采纳,获得10
4秒前
4秒前
不安的芫完成签到,获得积分10
5秒前
虚幻火龙果完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
风吹麦浪发布了新的文献求助30
6秒前
风吹麦浪发布了新的文献求助150
6秒前
6秒前
风吹麦浪发布了新的文献求助150
6秒前
7秒前
虾仁珍珠汤完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
AA发布了新的文献求助10
8秒前
勤劳小乖发布了新的文献求助50
8秒前
灭霸完成签到,获得积分10
8秒前
李盛凯发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
cai完成签到,获得积分10
9秒前
万能图书馆应助小丸子采纳,获得10
10秒前
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
化工安全与环保 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7657971
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9228509
关于积分的说明 19836259
捐赠科研通 7224635
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3280705
关于科研通互助平台的介绍 2440783
邀请新用户注册赠送积分活动 2280532