一种分层的多孔硬碳@Si@软碳材料,用于先进的离子电池
Dan Lv1, Lili Yang1, Runfeng Song1
1Key Laboratory of Advanced Ceramics and Machining Technology (Ministry of Education), School of Materials Science and Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China.
Journal of colloid and interface science
|September 8, 2024
概括
这项研究引入了一种新的层次性多孔硬碳@@软碳材料,用于先进的离子电池. 新的阳极提供了高容量和更好的稳定性,解决了阳极的关键局限性.
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:
- (Si) 阳极对下一代离子电池 (LIB) 是有前途的,因为其理论容量很高.
- 然而,由于阳极的体积扩大和电导率差,实际应用受到阻碍.
研究的目的:
- 为LIBs开发一种稳定,高性能的阳极材料.
- 通过复合结构减轻阳极的体积膨胀和导电性问题.
主要方法:
- 使用化学蒸汽沉积 (CVD) 和化,制造一个层次性的多孔硬碳@Si@软碳 (PHC@Si@SC) 复合材料.
- 调查烯沉积变化对容量和初始库伦比效率 (ICE) 的影响.
- 结合基衍生软碳来保护纳米和抑制体积膨胀.
主要成果:
- 该PHC@Si@SC阳极实现了1625mAhg-1的高容量,ICE为86.8%.
- 复合结构显示了硬和软碳组件之间的良好合作.
- 在100个循环后,在一个充满细胞中观察到55%的容量保留,具有具有挑战性的N/P比为1.1的N/P比.
结论:
- 开发的PHC@Si@SC材料提供了一种可行的策略,用于提高LIBs中的阳极性能.
- 复合结构有效地解决了的体积膨胀和导电性限制.
- 可扩展的制造方法表明了实际电池应用的潜力.


