亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Stress-Relief Engineering in a N-Doped C-Modified Hierarchical Nanoporous Si Anode with a Microcurved Pore Wall Structure for Enhanced Lithium Storage

材料科学 阳极 纳米孔 锂(药物) 兴奋剂 化学工程 压力(语言学) 纳米技术 复合材料 光电子学 电极 物理化学 医学 语言学 化学 哲学 内分泌学 工程类
作者
Jintao Dai,Huabing Yin,Xuelan Rao,Shichao Zhang,San‐Qiang Shi,Wenbo Liu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (10): 12924-12938 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acsami.3c16533
摘要

The commercialization of alloy-type anodes has been hindered by rapid capacity degradation due to volume fluctuations. To address this issue, stress-relief engineering is proposed for Si anodes that combines hierarchical nanoporous structures and modified layers, inspired by the phenomenon in which structures with continuous changes in curvature can reduce stress concentration. The N-doped C-modified hierarchical nanoporous Si anode with a microcurved pore wall (N-C@m-HNP Si) is prepared from inexpensive Mg-55Si alloys using a simple chemical etching and heat treatment process. When used as the anode for lithium-ion batteries, the N-C@m-HNP Si anode exhibits initial charge/discharge specific capacities of 1092.93 and 2636.32 mAh g-1 at 0.1 C (1 C = 3579 mA g-1), respectively, and a stable reversible specific capacity of 1071.84 mAh g-1 after 200 cycles. The synergy of the hierarchical porous structure with a microcurved pore wall and the N-doped C-modified layer effectively improves the electrochemical performance of N-C@m-HNP Si, and the effectiveness of stress-relief engineering is quantitatively analyzed through the theory of elastic bending of thin plates. Moreover, the formation process of Li15Si4 crystals, which causes substantial mechanical stress, is investigated using first-principles molecular dynamic simulations to reveal their tendency to occur at different scales. The results demonstrate that the hierarchical nanoporous structure helps to inhibit the transformation of amorphous LixSi into metastable Li15Si4 crystals during lithiation.
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
林韵悠扬完成签到 ,获得积分10
5秒前
脑洞疼应助谢耳朵采纳,获得10
6秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
8秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
10秒前
10秒前
10秒前
天真的音完成签到,获得积分10
28秒前
酷波er应助My_magnum_opus采纳,获得30
28秒前
34秒前
称心忆灵完成签到,获得积分10
37秒前
艳子发布了新的文献求助10
40秒前
41秒前
行走发布了新的文献求助10
44秒前
46秒前
1分钟前
Nancy0818完成签到 ,获得积分10
1分钟前
研友_VZG7GZ应助jie采纳,获得10
1分钟前
飘逸的安珊完成签到,获得积分10
1分钟前
整齐的梦露完成签到 ,获得积分10
1分钟前
热情的衬衫完成签到,获得积分10
1分钟前
哈哈哈完成签到,获得积分20
1分钟前
打打应助艳子采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
Elowen发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
nito发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
Elowen完成签到,获得积分20
1分钟前
英俊的谷蓝完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
伶俐的秀发完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
lay完成签到,获得积分10
2分钟前
秋风应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
秋风应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
Echo完成签到,获得积分10
2分钟前
ddg发布了新的文献求助10
2分钟前
2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
Nine new races of Peronospora manshurica found on soybeans in the Midwest 1000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Eudora Welty and Modern Media 500
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 7772407
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9314740
关于积分的说明 20339679
捐赠科研通 7357753
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3316910
关于科研通互助平台的介绍 2465439
邀请新用户注册赠送积分活动 2331934