-合金预化亚氧化阳极构建稳定的多相酸盐层,促进离子转移动力学
Yingying Shen1, Yun Zheng1, Jiangmin Jiang2
1Guangdong-Hong Kong-Macau Joint Laboratory for Photonic-Thermal-Electrical Energy Materials and Devices, Institute of Applied Physics and Materials Engineering, University of Macau, Avenida da Universidade, Macao, SAR, 999078, China.
Journal of colloid and interface science
|October 15, 2024
概括
研究人员开发了一种带有新酸层的预化亚氧化 (SiOx) 阳极. 这提高了先进电池应用的初始库伦比克效率 (ICE) 和循环稳定性.
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:
- 子氧化 (SiOx) 阳极对高容量电池具有前景,但由于初始库伦比效率 (ICE) 和循环稳定性不佳而受到损害.
- 改善ICE和稳定性对于SiOx阳极的商业化至关重要.
- 现有的方法往往会损害可逆能力或增加复杂性.
研究的目的:
- 开发一种经济有效的方法来提高SiOx阳极的ICE和循环稳定性.
- 为了创建预先化核心外SiOx阳极,具有坚固的,功能性的表面层.
- 调查预化层在提高电化学性能方面的作用.
主要方法:
- 使用合金 (Li13Si4) 预化SiOx以形成核心外结构.
- 形成一个纳米级的多相酸 (Li2SiO3,Li4SiO4,Li2Si2O5) 表面层.
- 电化学表征,包括ICE和自行车稳定性测量.
- 使用动态电化学阻抗光谱 (dEIS) 和放松时间分布 (DRT) 的分析.
主要成果:
- 预化SiOx阳极实现了85.3%的高ICE和1771.5 mAhg-1.1的特定容量.
- 多相酸盐层提供了机械强度,作为对体积膨胀的缓冲器.
- 该层增强了离子扩散动力学,并促进了稳定的固体电解质介相 (SEI) 的形成.
结论:
- 拟议的预化策略有效地提高了SiOx阳极的ICE和循环稳定性.
- 纳米级的多相酸层是提高界面稳定性和电化学性能的关键.
- 这种方法为开发用于储能应用的高性能SiOx阳极提供了一种实用且可扩展的方法.


