Yolk-shell structured CuSi2P3@Graphene nanocomposite anode for long-life and high-rate lithium-ion batteries

材料科学 阳极 法拉第效率 石墨烯 纳米复合材料 锂(药物) 重量分析 石墨 阴极 纳米技术 化学工程 复合材料 电极 有机化学 医学 工程类 内分泌学 物理化学 化学
作者
Wenwu Li,Qibin Ma,Pengfei Shen,Yucun Zhou,Luke Soule,Yunyong Li,Yanxue Wu,Haiyan Zhang,Meilin Liu
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:80: 105506-105506 被引量:43
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2020.105506
摘要

Silicon-based anode materials enable the development of commercial lithium-ion batteries (LIBs) with higher gravimetric energy densities than are currently available. However, the inherently low electronic and ionic conductivity as well as large volume expansion upon lithiation of Si hinder their use in practical applications. Here we report a cation-disordered CuSi2P3 material, synthesized using high-energy ball milling, that shows improved stability, larger capacity, and higher ionic and electronic conductivity than pure Si. When used as an anode for LIBs, CuSi2P3 demonstrates a high reversible capacity of 2069 mA h g−1 with an initial Coulombic efficiency of 91% and a suitable working potential of 0.5 V (vs. Li+/Li). Further, after a two-step ball milling of CuSi2P3 with graphite, a yolk-shell structured carbon-coated CuSi2P3@graphene nanocomposite is formed that shows enhanced long-term cycling stability (1394 mA h g−1 after 1500 cycles at 2 A g−1; 1804 mA h g−1 after 500 cycles at 200 mA g−1) and rate capability (530 mA h g−1 at 50 A g−1), surpassing those for other Cu-Si, Cu-P, and Si-P compounds or single-component Si- and P-based composites. When coupled with a LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 (NCM) cathode in a full cell, the NCM//CuSi2P3 @graphene battery exhibits a high capacity of 140 mA h g−1 after 200 cycles, demonstrating the potential of CuSi2P3 anodes for the next-generation high-performance 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
刚刚
刚刚
DR发布了新的文献求助10
刚刚
月月月鸟伟完成签到,获得积分10
刚刚
天天快乐应助兰西采纳,获得30
2秒前
3秒前
可爱的函函应助ZhouLu采纳,获得10
3秒前
华仔应助洵音采纳,获得10
3秒前
4秒前
星辰大海应助诗轩采纳,获得10
4秒前
4秒前
复杂的雨寒完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
Osprey_Lee发布了新的文献求助100
7秒前
微光发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
天天快乐应助科研小白采纳,获得10
7秒前
7秒前
lllldjhdy发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
懒羊羊完成签到 ,获得积分10
12秒前
ANDRT发布了新的文献求助10
13秒前
韩麒嘉发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
搜集达人应助彼岸采纳,获得10
14秒前
14秒前
过儿发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
李凭中国弹箜篌完成签到,获得积分10
15秒前
bkagyin应助6666采纳,获得10
16秒前
士成发布了新的文献求助30
17秒前
19秒前
科研通AI5应助精明的善斓采纳,获得10
19秒前
19秒前
20秒前
诗轩发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
23秒前
lmd完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
高分求助中
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd edition 888
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
材料概论 周达飞 ppt 500
Nonrandom distribution of the endogenous retroviral regulatory elements HERV-K LTR on human chromosome 22 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3807394
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3352185
关于积分的说明 10357743
捐赠科研通 3068204
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1684895
邀请新用户注册赠送积分活动 810014
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 765853