Tailored Yolk‐Shell Design to Silicon Microparticles via Scalable and Template‐Free Synthesis for Superior Lithium Storage

材料科学 阳极 锂(药物) 法拉第效率 纳米技术 硅 微尺度化学 电解质 保形涂层 蚀刻(微加工) 涂层 电极 化学工程 光电子学 图层(电子) 化学 工程类 数学教育 物理化学 内分泌学 医学 数学
作者
Hao Wu,Hong Wen,Chen Wang,Fenghui Li,Yifan Chen,Liwei Su,Lianbang Wang
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (37): e2311779-e2311779 被引量:19
标识
DOI:10.1002/smll.202311779
摘要

Micrometer-sized Si particles are beneficial to practical lithium-ion batteries in regard to low cost and high volumetric energy density in comparison with nanostructured Si anodes. However, both the issues of electrical contact loss and overgrowth of solid electrolyte interface for microscale Si induced by colossal volume change still remain to be addressed. Herein, a scalable and template-free method is introduced to fabricate yolk-shell structured Si anode from commercially available Si microparticles. The void is created via a one-step alkali etching process with the remaining silicon core as the yolk, and a double-walled shell is formed from simultaneous in situ growth of the conformal native oxide layer and subsequent carbon coating. In this configuration, the well-defined void spaces allow the Si core to expand without compromising structural integrity, while the double-walled shell acts as a static capsule to confine silicon fragments despite likely particle fracture. Therefore, electrical connectivity is maintained on both the particle and electrode level during deep galvanostatic cycling, and the solid-electrolyte interface is stabilized on the shell surface. Owing to the benefits of tailored design, excellent cycling stability (capacity retention of 95% after 100 cycles) and high coulombic efficiency (99.5%) are realized in a practical full-cell demonstration.
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
MXL完成签到,获得积分20
刚刚
一支欣母沛完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
陈一会完成签到 ,获得积分10
1秒前
zq发布了新的文献求助10
3秒前
衡阳发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
zsf发布了新的文献求助10
6秒前
刘慧敏完成签到,获得积分10
9秒前
傻子也能搞学术吗完成签到 ,获得积分10
9秒前
十月_i发布了新的文献求助10
9秒前
共享精神的应助被我爱科研采纳,获得10
9秒前
10秒前
七七完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
12秒前
13秒前
catherinemily发布了新的文献求助10
15秒前
赘婿的应助被Mariah采纳,获得10
15秒前
17秒前
17秒前
17秒前
18秒前
shapvalue发布了新的文献求助10
19秒前
科研通AI6.2的应助被衡阳采纳,获得10
19秒前
Olivia完成签到,获得积分10
20秒前
Owen的应助被清风徐徐采纳,获得30
21秒前
22秒前
22秒前
宗友绿发布了新的文献求助10
23秒前
慕青的应助被Loeop采纳,获得30
23秒前
伍新发布了新的文献求助10
25秒前
大力从云完成签到 ,获得积分10
27秒前
我爱科研发布了新的文献求助10
27秒前
thanhmanhp完成签到,获得积分10
27秒前
英姑的应助被英仙座采纳,获得10
27秒前
念0发布了新的文献求助10
29秒前
yy完成签到,获得积分20
31秒前
超帅紫翠完成签到 ,获得积分10
32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
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Issues in Task-Based Language Teaching 500
Wafer Surface Defect 420
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 7784503
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9323887
关于积分的说明 20395558
捐赠科研通 7373252
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3321059
关于科研通互助平台的介绍 2469004
邀请新用户注册赠送积分活动 2337312