无形AlPO4层涂层真空热降解SiOx与细粒增强阳极稳定性
Jingyi Luan1, Hongyan Yuan1, Jie Liu1
1Key Laboratory of Advanced Ceramics and Machining Technology (Ministry of Education), Tianjin Key Laboratory of Composite and Functional Materials, School of Materials Science and Engineering, Tianjin University, Tianjin, 300072, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|July 30, 2024
概括
这项研究使用一种新的双涂层方法增强一氧化 (SiO) 阳极用于离子电池 (LIB). 优化的SiO阳极表现出改善的初始库伦比克效率和稳定的循环性能,用于实际应用.
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:
- 微米大小的氧化 (SiO) 是离子电池 (LIB) 的一个有前途的高容量阳极材料.
- 关键的挑战包括初始库伦比克效率 (ICE) 低,电导率差,以及循环过程中的显著体积变化.
- 这些限制阻碍了LIB中SiO阳极的广泛应用.
研究的目的:
- 为提高离子电池 (LIB) 性能开发一个微米大小的优化氧化 (SiO) 阳极材料.
- 为了解决低ICE,低导电性和SiO阳极体积膨胀的局限性.
- 研究一种新型无形AlPO4和碳双涂层策略的有效性.
主要方法:
- 在低温下真空热降解SiOx以形成细颗粒.
- 无形AlPO4和碳双层涂层的应用用于粒子稳定和导电性增强.
- 在LIBs中对修改的SiOx阳极进行电化学测试,包括循环稳定性和容量测量.
- 组装和测试使用优化阳极的1.8Ah袋式电池.
主要成果:
- 经过修改的SiOx阳极实现了令人印象深刻的初始库伦比克效率 (ICE) 87.6%.
- 经过证明,稳定的循环性能为200个循环在1 A g-1和1775.8 mAh g-1.1的初始特异容量.
- 该1.8Ah袋式电池的循环寿命超过150个周期,证实了其实际可行性.
结论:
- 开发的无形AlPO4和碳双层SiOx阳极有效地减轻了应力和体积膨胀问题.
- 增强的离子/电子导电特性和保护涂层可以提高电化学性能.
- 这种微米大小的优化SiOx阳极材料在离子电池的工业应用中显示出显著的前景.
