Regularly Arranged Micropore Architecture Enables Efficient Lithium-Ion Transport in SiOx/Artificial Graphite Composite Electrode

材料科学 微型多孔材料 电极 集电器 复合数 电解质 阳极 复合材料 石墨 微观结构 电池(电) 光电子学 蚀刻(微加工) 电化学 纳米技术 氧化物 电流(流体) 体积热力学
作者
Jaejin Lim,Dongyoon Kang,Cheol Bak,Seungyeop Choi,Mingyu Lee,Hongkyung Lee,Yong Min Lee
出处
期刊:Nano-micro Letters [Springer Science+Business Media]
卷期号:18 (1): 75-75 被引量:4
标识
DOI:10.1007/s40820-025-01929-4
摘要

Abstract To enhance the electrochemical performance of lithium-ion battery anodes with higher silicon content, it is essential to engineer their microstructure for better lithium-ion transport and mitigated volume change as well. Herein, we suggest an effective approach to control the micropore structure of silicon oxide (SiO x )/artificial graphite (AG) composite electrodes using a perforated current collector. The electrode features a unique pore structure, where alternating high-porosity domains and low-porosity domains markedly reduce overall electrode resistance, leading to a 20% improvement in rate capability at a 5C-rate discharge condition. Using microstructure-resolved modeling and simulations, we demonstrate that the patterned micropore structure enhances lithium-ion transport, mitigating the electrolyte concentration gradient of lithium-ion. Additionally, perforating current collector with a chemical etching process increases the number of hydrogen bonding sites and enlarges the interface with the SiO x /AG composite electrode, significantly improving adhesion strength. This, in turn, suppresses mechanical degradation and leads to a 50% higher capacity retention. Thus, regularly arranged micropore structure enabled by the perforated current collector successfully improves both rate capability and cycle life in SiO x /AG composite electrodes, providing valuable insights into electrode engineering.
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
菠萝水手发布了新的文献求助50
1秒前
子义发布了新的文献求助10
1秒前
丁丁当当发布了新的文献求助10
2秒前
FashionBoy应助繁荣的元灵采纳,获得10
3秒前
4秒前
dingyanxia发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
yijian发布了新的文献求助10
7秒前
上官若男应助湫枫采纳,获得10
7秒前
龙飞完成签到,获得积分10
9秒前
小管发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
朝与夕发布了新的文献求助10
13秒前
无花果应助无限安荷采纳,获得10
13秒前
顾矜应助大豆子采纳,获得10
15秒前
Akim应助学习。。采纳,获得10
15秒前
科研通AI6.4应助子义采纳,获得10
15秒前
dingyanxia完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
赘婿应助zhang采纳,获得10
18秒前
18秒前
murphy发布了新的文献求助10
19秒前
可靠秋蝶完成签到,获得积分10
20秒前
Ship完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
mm完成签到,获得积分10
21秒前
科研通AI2S应助朝与夕采纳,获得10
21秒前
小管完成签到,获得积分10
22秒前
大脸兔狲发布了新的文献求助10
22秒前
香菜冲冲冲完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
MR发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
深情安青应助自觉的盼夏采纳,获得10
24秒前
cdercder应助mm采纳,获得10
24秒前
25秒前
JamesPei应助ze采纳,获得10
25秒前
25秒前
chen发布了新的文献求助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
Geist der Kunst und Kultur 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
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 700
Child and Adolescent Psychology 600
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 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 7414143
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9017712
关于积分的说明 19209967
捐赠科研通 7045823
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3233983
关于科研通互助平台的介绍 2396131
邀请新用户注册赠送积分活动 2216048