Dual carbon and void space confined SiOx/C@void@Si/C yolk-shell nanospheres with high-rate performances and outstanding cyclability for lithium-ion batteries anodes

材料科学 阳极 空隙(复合材料) 法拉第效率 化学工程 电导率 阴极 纳米技术 复合材料 电极 光电子学 化学 工程类 物理化学
作者
Wenyan Chen,Shaojie Kuang,Hongshan Wei,Peizhen Wu,Tang Tang,Hailin Li,Yeru Liang,Xiaoyuan Yu,Jingfang Yu
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier]
卷期号:610: 583-591 被引量:56
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2021.11.099
摘要

Silicon-based anode materials with high theoretical capacity have great challenges of enormous volume expansion and poor electronic conductivity. Herein, a novel dual carbon confined SiOx/C@void@Si/C yolk-shell monodisperse nanosphere with void space have been fabricated through hydrothermal reaction, carbonization, and in-situ low-temperature aluminothermic reduction. Furthermore, the O/Si ratio and void space between SiOx/C core and Si/C shell can be effectively tuned by the length of aluminothermic reduction time. The SiOx/C core plays a role of maintaining the spherical structure and the void space can accommodate the volume expansion of Si. Moreover, the inner and outer carbons not only alleviate volume variation of SiOx and Si but also enhance the electrical conductivity of composites. Benefiting from the synergy of the double carbon and void space, the optimized VSC-14 anode affords prominent cycle stability with reversible capacity of 1094 mAh g-1 after 550 cycles at 200 mA g-1. By pre-lithiation treatment, the VSC-14 achieves an initial Coulombic efficiency of 93.27% at 200 mA g-1 and a reversible capacity of 348 mAh g-1 at 5 A g-1 after 4000 cycles. Furthermore, the pouch cell using VSC-14 anode and LiFePO4 cathode delivers a reversible capacity of 138 mAh g-1 at 0.2C. We hope this strategy can provide a scientific method to synthesis yolk-shell Si-based 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
刚刚
皮凡发布了新的文献求助10
1秒前
闻屿完成签到,获得积分10
2秒前
丸子发布了新的文献求助30
2秒前
3秒前
FJLSDNMV发布了新的文献求助10
3秒前
CNS完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
A班袁湘琴发布了新的文献求助10
4秒前
CBY完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
隐形曼青应助bzlish采纳,获得10
6秒前
6秒前
浮游应助dpk采纳,获得10
6秒前
yxl发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
我是老大应助高高冰旋采纳,获得10
8秒前
9秒前
浮游应助suy采纳,获得10
10秒前
酷波er应助mucheng采纳,获得10
11秒前
asdfzxcv应助承一采纳,获得10
11秒前
大个应助rhr采纳,获得10
12秒前
尼克拉倒完成签到,获得积分10
13秒前
hyt发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
浮游应助suy采纳,获得10
15秒前
小二郎应助Dudu采纳,获得10
15秒前
15秒前
16秒前
FJLSDNMV完成签到,获得积分20
16秒前
lihongchi发布了新的文献求助30
17秒前
啡稀完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
小梦发布了新的文献求助30
19秒前
zy发布了新的文献求助10
22秒前
dpk完成签到,获得积分20
22秒前
23秒前
23秒前
张潇潇发布了新的文献求助10
24秒前
吃不饱完成签到,获得积分10
25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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
小学科学课程与教学 500
Study and Interlaboratory Validation of Simultaneous LC-MS/MS Method for Food Allergens Using Model Processed Foods 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5642830
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4759998
关于积分的说明 15019132
捐赠科研通 4801370
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2566676
邀请新用户注册赠送积分活动 1524579
关于科研通互助平台的介绍 1484206