垂直化石墨烯封装SiOx阳极用于提高高能量密度电池的Li+运输和接口稳定性
Lin-Bo Huang1, Lu Zhao1,2, Zhi-Feng Ma1
1CAS Key Laboratory of Molecular Nanostructure and Nanotechnology, Beijing National Laboratory for Molecular Sciences (BNLMS), Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences (CAS), Beijing, 100190, P. R. China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|August 13, 2024
概括
氧化 (SiOx) 阳极的表面化改善了离子电池的性能. 这一策略创建了一个稳定的固体电解质接口,防止颗粒粉碎,并增强用于先进能源存储的容量保留.
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:
- 高能量密度对于离子电池 (LIB) 是至关重要的.
- 氧化 (SiOx) 作为负电极材料具有高容量,但受到体积膨胀和接口不稳定的影响.
- 这些局限性阻碍了LIBs中SiOx的实际应用.
研究的目的:
- 开发表面化SiOx (SiOx@vG-F) 材料的简单合成策略.
- 研究表面化对SiOx阳极电化学性能的影响.
- 了解提高稳定性和容量保留背后的机制.
主要方法:
- 易于合成表面化SiOx (SiOx@vG-F) 的方法.
- 电化学测试SiOx@vG-F在一个完整的电池配置 (SiOx@vG-F 束束 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2).
- 分析固体电解质接口 (SEI) 的形成和结构稳定性.
主要成果:
- 在SiOx@vG-F中的Li+和基之间的反应在现场促进了稳定的LiF丰富的SEI的形成.
- 稳定的SEI有效地抑制循环过程中SiOx颗粒的粉碎化.
- SiOx@vG-F阳极在1.0°C的200个周期中显示出86.4%的高容量保留率.
结论:
- 表面化是一种可行的策略,可以提高LIBs中的SiOx阳极的稳定性和性能.
- 开发的SiOx@vG-F材料提供了更好的循环稳定性和容量保留.
- 这种方法为设计用于储能系统的先进电极材料提供了宝贵的见解.
