Superior Effect of Si Doping on Interfacial Reaction of LiPON Solid Electrolyte for the Silicon-Rich Oxide (SiO1/2) Anode in All-Solid-State Batteries: A First-Principles Prediction

硅 阳极 电解质 锂(药物) 材料科学 氧化物 兴奋剂 氧化硅 电极 电化学 快离子导体 化学工程 纳米技术 分析化学(期刊) 光电子学 化学 物理化学 内分泌学 冶金 工程类 氮化硅 医学 色谱法
作者
Qinkai Feng,Xiuhuai Xie,Beirong Zheng,Ningbo Liao
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:6 (5): 2698-2706 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acsaem.2c02693
摘要

Silicon oxide is considered an alternative silicon anode for lithium-ion batteries, possessing high lithium capacity and excellent cycling performance. However, the application of silicon oxide in a solid-state lithium battery is still not reported; exploring the atomic-scale mechanism at its interface with the solid-state electrolyte is critical for further study. In this work, atomic-scale electrochemistry of Si-, B-, and C-doped LiPON solid electrolytes for the silicon-rich oxide (SiO1/2) electrode is explored by first-principles simulations. Our calculations reveal that the interfacial stability and conductivity are significantly enhanced upon doping of Si in LiPON. The SiO1/2/LiSiPON interface presents the highest adhesion energy and the lowest interface formation energy, suggesting a superior stability of the interface. An obvious shift of the DOS curve and large charge overlap area can be observed for LiSiPON with incorporation of the SiO1/2 layer, which shows a much smaller band gap compared with primitive LiSiPON. Moreover, lithium tends to diffuse along the LiSiPON/SiO1/2 interface, and the doped elements provide a channel for lithium transport due to mutual electrostatic interaction. Our work provides theoretical guidance for designing electrode/SSE interfaces for silicon oxide-based ASSBs.
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
8秒前
Claire完成签到 ,获得积分10
9秒前
gycao2025完成签到,获得积分10
9秒前
俊逸蓝血发布了新的文献求助10
11秒前
龙弟弟完成签到 ,获得积分10
14秒前
道明嗣完成签到 ,获得积分10
15秒前
机智马里奥完成签到 ,获得积分10
16秒前
爆米花的应助被风格采纳,获得30
16秒前
LV完成签到 ,获得积分0
17秒前
番茄酱完成签到 ,获得积分10
26秒前
Mars完成签到,获得积分10
27秒前
xiaolizi的应助被俊逸蓝血采纳,获得30
34秒前
雨中行远完成签到,获得积分10
34秒前
搞怪谷丝完成签到 ,获得积分10
36秒前
dS3mV4bO5vK7mM8n完成签到,获得积分10
40秒前
46秒前
任华安完成签到,获得积分10
46秒前
Richard完成签到 ,获得积分10
49秒前
靓丽的淇完成签到,获得积分10
52秒前
俊逸蓝血发布了新的文献求助30
52秒前
达达要发sci完成签到,获得积分10
53秒前
53秒前
蔡龙杰完成签到,获得积分10
57秒前
Holly完成签到 ,获得积分10
1分钟前
瞿采枫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
racill完成签到 ,获得积分10
1分钟前
俊逸蓝血发布了新的文献求助10
1分钟前
云空完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
甜美刺猬完成签到 ,获得积分10
1分钟前
伶俐书蝶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
风格发布了新的文献求助30
1分钟前
厚德载物完成签到 ,获得积分10
1分钟前
陆人甲发布了新的文献求助10
1分钟前
霸气的小土豆完成签到 ,获得积分10
1分钟前
专注的天菱完成签到,获得积分10
1分钟前
成就祥完成签到 ,获得积分10
1分钟前
桃子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
青水完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Issues in Task-Based Language Teaching 500
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7785525
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9324411
关于积分的说明 20398624
捐赠科研通 7374108
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3321366
关于科研通互助平台的介绍 2469404
邀请新用户注册赠送积分活动 2337778