易于合成多相 (Si+SiO2) @C阳极材料用于离子电池
Shuai Wang1, Zhenfei Cai1, Rui Cao1
1Key Laboratory of Green Fabrication and Surface Technology of Advanced Metal Materials, Ministry of Education, School of Materials Science and Engineering, Anhui University of Technology, Maanshan, 243000, China. yangzhou.ma@outlook.com.
Dalton transactions (Cambridge, England : 2003)
|February 5, 2024
概括
研究人员开发了一种可扩展的方法,用于离子电池中的基于的阳极. 机械削和碳涂层改进了的.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 基于 (Si) 的复合阳极的可扩展制备对于彻底改变离子电池至关重要.
- 基于Si的复合材料面临着诸如严重体积膨胀和较差的离子传输等挑战.
- 之前的努力使用的是一氧化 (SiO) 和纳米Si/碳 (C) 复合材料.
研究的目的:
- 开发一种具有成本效益和可扩展的方法来提高Si基阳极的电化学性能.
- 解决基于Si的储能材料中体积膨胀和离子导电性的局限性.
主要方法:
- 机械磨Si和二氧化 (SiO2) 在1:1的质量比,在Si (SS50) 上创建SiO层.
- 气相封装使用煤油作为SS50复合材料 (SS50-900C) 的碳源前体.
- 电化学性能测试,包括初始库伦比效率和循环稳定性.
主要成果:
- Si+SiO2复合物 (SS50) 的初始库伦比效率 (ICE) 为73.5%,速度性能良好.
- 多相复合材料 (SiO+SiO2+C,SS50-900C) 在280个循环中实现了79.5%的容量保留.
- 最终的复合材料在280个循环后保持了487mAhg-1的容量.
结论:
- 具有成本效益的机械球磨和气相封装显著提高了Si基复合材料的电化学性能.
- 开发的方法为离子电池中基于Si的先进阳极提供了有前途的途径.
- SS50-900C复合材料表现出增强的结构稳定性和循环性能.


