Electrochemical Conversion of Silica Nanoparticles to Silicon Nanotubes in Molten Salts: Implications for High-Performance Lithium-Ion Battery Anode

材料科学 电化学 阳极 硅 锂(药物) 熔盐 纳米技术 电解 纳米材料 化学工程 锂离子电池 阴极 石墨 剥脱关节 纳米颗粒 电池(电) 电解质 电极 石墨烯 复合材料 冶金 化学 医学 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学 工程类 内分泌学
作者
Fan Wang,Yongsong Ma,Peng Li,Chuang Peng,Huayi Yin,Wei Li,Dihua Wang
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:4 (7): 7028-7036 被引量:32
标识
DOI:10.1021/acsanm.1c01061
摘要

Understanding the material formation mechanism is critical to guide the material synthesis and exploitation. Herein, we reveal a different conversion mechanism of SiO2 particles to Si nanotubes (SNTs) in the molten salt electrolysis. Unlike conventional strategies employing templates and/or catalysts, the one-step electrochemical synthesis is template- and catalyst-free, which process involves lamination, exfoliation, and reduction. Specifically, SiO2 particles are first converted into layer-structured CaSiO3, from which CaO and O2– are subsequently extracted, causing the collapse of the layer structure and forming SiOx (0 < x < 2) layers. The newly formed SiOx layers are finally deeply reduced into SNTs. Besides, the morphology of silicon-based nanostructures can be controlled via altering the applied voltage between a SiO2 cathode and a graphite anode. In addition, the electrolytic SNTs show enhanced lithium-storage performances, such as a high specific capacity (2485 mAh g–1 at 0.2 A g–1) and an excellent rate capability (1362 mAh g–1 at 5 A g–1), which is benefited from the tube structure that can buffer the volume variation of Si. Overall, the revealed conversion mechanism will shed light on designing advanced Si-based nanomaterials for various applications.
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
英英完成签到,获得积分20
刚刚
忧心的曼凝的应助被xiaochaoge采纳,获得10
刚刚
李曾文发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
科研小郭发布了新的文献求助40
1秒前
1秒前
科研通AI6.4的应助被研友_ZzMqOn采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
sssss发布了新的文献求助10
2秒前
jia的应助被快救究我采纳,获得20
2秒前
斯文败类的应助被吴羡采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
科目三的应助被乐观阑悦采纳,获得20
3秒前
3秒前
此生发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
虚掩的门发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
搜集达人的应助被fffbl采纳,获得10
4秒前
4秒前
路咕咕嗼完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
乘11完成签到,获得积分10
5秒前
壮观语堂完成签到,获得积分10
5秒前
YXL发布了新的文献求助10
6秒前
嘟噜嘟噜发布了新的文献求助20
6秒前
6秒前
ZZXMM发布了新的文献求助20
6秒前
小二郎的应助被姜小黑黑黑采纳,获得10
6秒前
7秒前
优秀画板完成签到,获得积分10
7秒前
wyb完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
zhuqing完成签到,获得积分20
7秒前
8秒前
张张发布了新的文献求助10
9秒前
9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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre (2012-09-10) 666
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 530
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7860745
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9378784
关于积分的说明 20718846
捐赠科研通 7460218
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3347303
关于科研通互助平台的介绍 2489208
邀请新用户注册赠送积分活动 2372002