通过将TiN引入类似面包的多孔Si-碳阳极,以实现高性能和安全的存储,实现了显著的增强
Yangjie Li1, Liang Pang1, Yang Li1
1Powder Metallurgy Research Institute, Central South University, Changsha 410083, China.
ACS applied materials & interfaces
|October 2, 2024
概括
这项研究开发了一种新型的多孔阳极,涂上化碳和化纳米颗粒,用于离子电池 (LIB). 复合材料表现出良好的容量保留和稳定性,为先进的能源存储提供了具有成本效益的解决方案.
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:
- (Si) 阳极由于其高的理论容量,对离子电池 (LIB) 是有前途的.
- 体积膨胀和低导电性限制了阳极的实际应用.
- 兴奋剂和表面修饰策略对于提高Si阳极性能至关重要.
研究的目的:
- 为LIBs开发一个具有成本效益和高性能的阳极.
- 为了提高阳极的结构稳定性和导电性.
- 探索多孔结构,化纳米颗粒和化碳外的协同效应.
主要方法:
- 使用铁合成一个多孔的Si/TiN/N合碳复合物 (PSi/TiN@NC).
- 使用球磨,蚀刻和自组装生长过程.
- 材料结构的特征,电化学性能和循环稳定性.
主要成果:
- 该PSI/TiN@NC阳极实现了1324.2mAhg-1.1的可逆放电容量.
- 它在0.5A g-1.1的100个循环后表现出91.5%的容量保留.
- 在300个周期中保持了923.6 mAh g-1的稳定放电容量,证明了良好的速率性能和耐用性.
结论:
- 开发的PSi/TiN@NC复合物有效地减轻了体积膨胀,并提高了阳极的导电性.
- 多孔Si,TiN纳米粒子和添加碳外的组合为LIB性能提供了协同效益.
- 这项研究提出了一种经济可行的方法,用于为高性能LIBs创建先进的基于的阳极.
