一个有效的战略合成一个稳定的SiOx-基于高密度离子电池的阳极
Zhenyuan Tang1, Zhengyu Zhang1, Jiani Wu1
1School of Chemical Engineering and Light Industry, Guangdong University of Technology, No.100 Waihuan Xi Road, Guangzhou Higher Education Mega Center Panyu District, Guangdong, P. R China.
Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|July 25, 2024
概括
将化 (LiF) 添加到氧化 (SiOx) 阳极中,可以显著提高离子电池的性能. 这种修改提高了导电性和SEI稳定性,促进了下一代电池的容量保留.
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 (SiOx) 是离子电池 (LIB) 的有希望的阳极材料.
- 主要挑战包括低导电性,显著的体积膨胀和不稳定的固体电解质接口 (SEI) 层.
- 这些问题导致初始库伦比克效率差,速率能力有限,电池寿命短.
研究的目的:
- 调查化 (LiF) 修改对LIBs的SiOx阳极性能的影响.
- 提高SiOx阳极的电化学性能和循环稳定性.
主要方法:
- 使用一种简单的方法合成了一系列用LiF.修改的SiOx材料.
- SiOx与LiF的质量比率有系统地变化.
主要成果:
- 最佳的LiF修改 (SiOx:LiF质量比为1:0.15) 在300个循环后从30.1%提高到76.5%的长期循环容量保留.
- 添加LiF增强了电子和Li+离子运输,并稳定了SEI层.
- 然而,发现过度的LiF阻碍了Li+离子扩散.
结论:
- LiF修改提供了一个可行的策略,以克服LIBs中SiOx阳极的局限性.
- 优化的LiF含量平衡了改善的导电性和离子传输与SEI稳定性.
- 这种方法显示出开发高性能LIB的先进阳极材料的巨大潜力.


