通过不同的sol-gel反应路径合成Si/SiOC复合物,用于离子电池极材料
Bo-Chen Huang1, Li-Yan Tsui1, Settu Ramki1
1Department of Chemical Engineering, National Taiwan University, Taipei, 106319, Taiwan.
Heliyon
|July 22, 2024
概括
氧化碳 (SiOC) 为离子电池提供了一个有希望的替代阳极. 用纳米增强SiOC显著提高了产能和初始库伦比克效率,克服了以前的局限性.
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:
- 氧化碳 (SiOC) 是高性能离子电池的可行阳极材料,具有良好的容量保留.
- 氧化的一个主要限制是其较低的初始库伦比效率 (ICE),导致损失.
- 开发具有成本效益和高性能的SiOC材料对于先进的电池应用至关重要.
研究的目的:
- 探索和比较来自silanes的氧化碳 (SiOC) 的不同sol-gel合成路径.
- 研究提高SiOC电化学性能,特别是其初始库伦比效率 (ICE) 的方法.
- 为高性能离子电池开发基于SiOC的先进阳极材料.
主要方法:
- 使用各种西兰原料合成SiOC的Sol-gel合成.
- 大量SiOC的酸催化合成.
- 加入二甲基二甲氧基西兰 (DMDMS) 来降低SiOC中的氧含量.
- 在SiOC中嵌入纳米,以创建Si/SiOC复合阳极.
主要成果:
- 粉碎的散装酸催化SiOC证明了一种具有成本效益和高性能的阳极材料.
- 通过添加DMDMS来降低SiOC中的氧含量,进一步提高了电池的性能.
- /SiOC复合材料达到2185mAhg-1的高特异容量.
- /SiOC复合材料表现出令人印象深刻的77%的ICE,具有良好的容量保留.
结论:
- 溶凝合成的SiOC,特别是酸催化散装形式,是离子电池的一个有前途的阳极材料.
- 优化SiOC成分,例如减少氧含量,可以提高电化学性能.
- 开发的Si/SiOC复合材料代表了阳极材料的重大进步,为下一代电池提供高容量和改进的ICE.
