通过Ca修饰效应轻松合成2DSiOx-3DSi混合阳极材料,以提高储存性能
Juxuan Ding1,2, Jifei Sun3, Jingwei Li4
1Key Lab of Photovoltaic and Energy Conservation Materials, Institute of Solid State Physics, HFIPS, Chinese Academy of Sciences, Hefei, 230031, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|December 10, 2023
概括
一种新方法通过使用修饰剂将转化为二维氧化纳米片来增强电池的阳极. 这种方法提高了可扩展的阳极生产的稳定性和产量.
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:
- 阳极对于高容量电池来说是有前途的,但受到体积扩张问题的困扰.
- 目前用于阳极制备的Al-Si脱方法的Si产量低,需要复杂的冷却.
研究的目的:
- 为阳极生产开发一种改进的Al-Si脱方法.
- 为了提高基于Si的阳极的电化学性能和稳定性.
主要方法:
- 将修饰剂引入Al-Si合金融中,以改变初级Si.
- 用热力学计算来预测相位转换.
- 在Al-Si脱过程中,形成2DSiOx纳米片和3DSi.
主要成果:
- 在Al-Si-Ca合金中的初级Si转化为CaAl2Si2金属间化合物.
- 脱产生2DSiOx纳米板和3DSi,形成基于Si的混合材料 (HSiBM).
- HSiBM阳极表现出极好的容量保留 (>90%在100个循环后) 和速率性能 (98.94%容量).
结论:
- 使用Ca的新型修改策略有效地将初级Si转换为2DSiOx纳米板.
- 开发的HSiBM显示出卓越的电化学性能和稳定性.
- 这种方法提供了高Si产量,避免了复杂的冷却,使可扩展的Si阳极生产.
