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!

Imaging of 3D morphological evolution of nanoporous silicon anode in lithium ion battery by X-ray nano-tomography

材料科学 阳极 纳米孔 分层(地质) 介观物理学 锂(药物) 离子 复合材料 电极 纳米技术 光电子学 构造学 生物 医学 物理 内分泌学 物理化学 古生物学 量子力学 化学 俯冲
作者
Chonghang Zhao,Takeshi Wada,Vincent De Andrade,Doğa Gürsoy,Hidemi Kato,Yu‐chen Karen Chen‐Wiegart
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:52: 381-390 被引量:127
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2018.08.009
摘要

Abstract Nanostructured silicon with its high theoretical capacity and ability to accommodate volume expansion has attracted great attention as a promising anode material for Lithium ion (Li-ion) batteries. Liquid metal dealloying method, is a novel method to create nanoporous silicon (np-Si). The assembled Li-ion batteries based on such np-Si anode can be cycled beyond 1500 cycles, in 1000 mA h/g constant capacity cycling mode with consistent performance; however, it suffers from degradation after ~ 460 cycles, while being cycled under 2000 mA h/g. To reveal the failure mechanism and differences in the morphological evolution in different capacity cycling modes in the np-Si anode, we conducted synchrotron X-ray nano-tomography studies. The three dimensional (3D) morphological evolution was visualized and quantified as a function of the number of cycles and cycling capacities. By comparing the 3D morphology under each cycling condition and correlating these 3D morphological changes with cycling-life performance, we elucidate the failure mechanism of the np-Si electrodes resulting from a mesoscopic to macroscopic deformation, involving volume expansion and gradual delamination. In particular, the shorter cycling life in higher-capacity cycling mode stems from particle agglomeration. Overall, while the nanoporous structure can accommodate the volume expansion locally, these mesoscopic and macroscopic deformations ultimately result in heterogeneous stress distribution with faster delamination. The work thus sheds the light on the importance to consider the structural evolution at the mesoscopic and macroscopic scales, while designing nano-structured energy storage materials for enhanced performances, particularly for long cycling-life durability.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
种下梧桐树完成签到 ,获得积分10
2秒前
小橘子吃傻子完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI2S应助倪妮采纳,获得10
30秒前
传奇3应助倪妮采纳,获得50
30秒前
昏睡的丸子完成签到,获得积分10
40秒前
50秒前
orixero应助盼盼采纳,获得10
59秒前
1分钟前
HMYX完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
qft发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
倪妮发布了新的文献求助50
1分钟前
Ava应助不安的靖柔采纳,获得30
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
ymr发布了新的文献求助10
1分钟前
ymr发布了新的文献求助10
1分钟前
ymr发布了新的文献求助10
1分钟前
起风了完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ymr发布了新的文献求助10
1分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
SciGPT应助糖糖的冰镇啤酒采纳,获得10
2分钟前
不安的靖柔完成签到,获得积分10
2分钟前
lzd发布了新的文献求助10
2分钟前
Jasper应助yeyeye采纳,获得10
2分钟前
3分钟前
柒柒发布了新的文献求助30
3分钟前
lzd完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
轻松的采柳完成签到 ,获得积分10
3分钟前
虚拟的清炎完成签到 ,获得积分10
3分钟前
yeyeye发布了新的文献求助10
3分钟前
高分求助中
Comprehensive Toxicology Fourth Edition 2026 10000
(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
Target genes for RNAi in pest control: A comprehensive overview 600
Master Curve-Auswertungen und Untersuchung des Größeneffekts für C(T)-Proben - aktuelle Erkenntnisse zur Untersuchung des Master Curve Konzepts für ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit bei dynamischer Beanspruchung (Projekt MCGUSS) 500
Design and Development of A CMOS Integrated Multimodal Sensor System with Carbon Nano-electrodes for Biosensor Applications 500
A novel angiographic index for predicting the efficacy of drug-coated balloons in small vessels 500
Textbook of Neonatal Resuscitation ® 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5104795
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4314873
关于积分的说明 13443807
捐赠科研通 4143302
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2270281
邀请新用户注册赠送积分活动 1272797
关于科研通互助平台的介绍 1209743