来自Zintl化合物的多孔的简单回氧合成和表面工程,用于高性能离子电池阳极
Lin Sun1,2, Xin Wang1, Yang Liu1
1Key Laboratory for Advanced Technology in Environmental Protection of Jiangsu Province, School of Chemistry and Chemical Engineering, Yancheng Institute of Technology, Yancheng 224051, China.
ACS applied materials & interfaces
|September 19, 2024
概括
研究人员为高能离子电池 (LIB) 开发了碳涂层多孔 (pSi@C). 这种新的阳极材料具有高容量,优异的速率性能和长周期寿命,解决了LIB技术的关键挑战.
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
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 多孔 (pSi) 由于其体积膨胀缓解,对高能量密度离子电池 (LIB) 阳极有希望.
- 挑战包括不高效的制备和pSi的大表面积造成的副作用,阻碍了商业化.
研究的目的:
- 开发一种有效的方法来制备碳涂层多孔 (pSi@C) 复合阳极材料.
- 为了提高pSi的电化学性能,用于先进的LIB应用.
- 为了解决pSi电极初始库伦比克效率 (ICE) 较低的问题.
主要方法:
- 利用Mg2Si和SiO2之间的氧化还原反应,以中间产物作为模板.
- 嵌入式化学蒸汽沉积 (CVD) 用于碳涂层.
- 应用了预化工艺来提高初始库伦比克效率.
主要成果:
- 在半电池测试中实现了1500 mAh g-1的高可逆特异容量.
- 证明了出色的速率性能,在5 A g-1时超过500 mAh g-1.
- 在1000个循环以1Ag-1.0后保持了555mAhg-1的可逆容量.
- 在使用NCM811阴极的全电池测试中,pSi@C显示出潜力.
结论:
- 开发的pSi@C复合体阳极材料对高能量密度LIBs具有出色的电化学性能.
- 该准备策略扩展了pSi材料的方法,并为LIB应用提供了指导.
