Innovative Solutions for High-Performance Silicon Anodes in Lithium-Ion Batteries: Overcoming Challenges and Real-World Applications

阳极 材料科学 法拉第效率 电解质 纳米技术 锂(药物) 电化学 锂离子电池 电池(电) 光电子学 电极 化学 物理化学 医学 功率(物理) 物理 量子力学 内分泌学
作者
Mustafa Khan,Suxia Yan,Mujahid Ali,Faisal Mahmood,Zheng Yang,Guochun Li,Junfeng Liu,Xiaohui Song,Yong Wang
出处
期刊:Nano-micro Letters [Springer Science+Business Media]
卷期号:16 (1): 179-179 被引量:252
标识
DOI:10.1007/s40820-024-01388-3
摘要

Abstract Silicon (Si) has emerged as a potent anode material for lithium-ion batteries (LIBs), but faces challenges like low electrical conductivity and significant volume changes during lithiation/delithiation, leading to material pulverization and capacity degradation. Recent research on nanostructured Si aims to mitigate volume expansion and enhance electrochemical performance, yet still grapples with issues like pulverization, unstable solid electrolyte interface (SEI) growth, and interparticle resistance. This review delves into innovative strategies for optimizing Si anodes’ electrochemical performance via structural engineering, focusing on the synthesis of Si/C composites, engineering multidimensional nanostructures, and applying non-carbonaceous coatings. Forming a stable SEI is vital to prevent electrolyte decomposition and enhance Li + transport, thereby stabilizing the Si anode interface and boosting cycling Coulombic efficiency. We also examine groundbreaking advancements such as self-healing polymers and advanced prelithiation methods to improve initial Coulombic efficiency and combat capacity loss. Our review uniquely provides a detailed examination of these strategies in real-world applications, moving beyond theoretical discussions. It offers a critical analysis of these approaches in terms of performance enhancement, scalability, and commercial feasibility. In conclusion, this review presents a comprehensive view and a forward-looking perspective on designing robust, high-performance Si-based anodes the next generation of LIBs.
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
今后应助sahjdkah采纳,获得10
2秒前
2秒前
LOVASH发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI6.2应助张洪洋采纳,获得10
3秒前
4秒前
fyh完成签到,获得积分10
4秒前
FWY完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
littleknees应助Kou采纳,获得10
6秒前
整齐的之云完成签到,获得积分10
7秒前
三斤发布了新的文献求助10
8秒前
陈小二完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
无私的可乐应助GuorillA采纳,获得30
9秒前
e746700020发布了新的文献求助10
9秒前
今后应助cmuzf采纳,获得10
11秒前
奈何完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
zzsc完成签到,获得积分10
11秒前
顾矜应助阿拉艾浩基采纳,获得10
12秒前
damonvincent发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
鲤鱼秋柳完成签到,获得积分10
15秒前
忧郁早晨完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
17秒前
18秒前
酷波er应助shidewu采纳,获得10
18秒前
18秒前
ccc发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
路痴发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
21秒前
surain发布了新的文献求助10
23秒前
一路向北发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
鲤鱼秋柳发布了新的文献求助10
25秒前
起名字好难完成签到,获得积分10
26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
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 650
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
Models for the coupled atmosphere and ocean 600
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 7389625
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8995993
关于积分的说明 19144663
捐赠科研通 7026514
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3228700
关于科研通互助平台的介绍 2391003
邀请新用户注册赠送积分活动 2210074