设计SiO/TiO2@C等级结构,以实现高效的储存
Junhui Zou1, Shuai Yuan1, Ying Huang1
1MOE Key Laboratory of Material Physics and Chemistry under Extraordinary Conditions, School of Chemistry and Chemical Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072, People's Republic of China.
Nanotechnology
|August 9, 2023
概括
这项研究开发了一种基于一氧化 (SiO) 的新型阳极材料,通过用二氧化 (TiO2) 进行兴奋剂,并用碳涂层. 由此产生的SiO/TiO2@C复合物证明了离子电池的增强稳定性和容量.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 基于一氧化 (SiO) 的阳极材料在化过程中遭受大量体积膨胀和不稳定的固体电解质接口 (SEI) 膜,限制了它们的商业可行性.
- 复合性兴奋剂策略对于解决先进电池材料中的关键性能问题是有效的.
研究的目的:
- 为了合成和表征一种新的核心外SiO/TiO2@C复合阳极材料.
- 研究TiO2兴奋剂和碳涂层对SiO基阳极的电化学性能的影响.
主要方法:
- 使用sol-gel方法制造了TiO2合的核心外SiO/TiO2@C复合材料.
- 进行了电化学测试,包括循环稳定性和速率能力,以评估材料的性能.
主要成果:
- 这种SiO/TiO2@C复合物在100个循环中表现出高可逆容量828.2 mA hg-1在0.2 A g-1下.
- 即使在高电流密度为2Ag-1的500个循环后,复合材料也保持了500mAhg-1.1的可逆容量.
- 均分散的TiO2纳米粒子和外部碳外有效地减轻了体积膨胀,并改善了离子/电子传输.
结论:
- 开发的SiO/TiO2@C复合物表现出优异的电化学稳定性和高容量,解决了基于SiO的阳极的主要局限性.
- 二氧化兴奋剂和碳涂层的协同效应为下一代高性能离子电池阳极提供了一个有希望的途径.
