热诱导化衍生SiOx/C阳极用石墨烯氧化物修饰,用于离子电池
Sohee Park1, Periyasamy Anushkkaran1, Tae-Sung Bae2
1Department of Integrative Environmental Biotechnology, College of Environmental and Bioresource Sciences, Jeonbuk National University, Iksan, Republic of Korea.
ChemSusChem
|December 14, 2025
概括
石墨烯氧化物 (GO) 通过提高稳定性和容量来增强离子电池 (LIB) 的氧化 (SiOx) 阳极. 这种添加剂稳定了固体电解质接口 (SEI),并防止粒子聚合,提高了电池的性能.
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:
- 氧化 (SiOx) 为离子电池 (LIB) 提供了高的理论容量,但其结构稳定性不佳,电导率低,并无法控制的固体电解质接口 (SEI) 增长.
- 这些局限性阻碍了SiOx作为LIBs中的阳极材料的实际应用.
研究的目的:
- 研究石墨烯氧化物 (GO) 作为LIBs中的SiOx/C阳极的多功能添加剂的有效性.
- 通过GO集成来提高基于SiOx的阳极的电化学性能和循环稳定性.
主要方法:
- 使用热诱导的sol-gel策略合成的SiOx/C阳极材料.
- 石墨烯氧化物 (GO) 作为SiOx/C复合物的多功能添加剂.
- 通过静电循环评估的电化学性能,包括在各种电流密度下保持容量和循环寿命.
- 循环后分析以验证结构完整性和SEI形成.
主要成果:
- 添加GO稳定了SEI层,减轻了电解质分解,改善了循环稳定性.
- 在GO中含有氧的功能组有助于伪容量电荷存储,增加了总体容量.
- GO作为结构粘合剂,防止SiOx/C粒子聚合,并保持电极的完整性.
- 15%的GO-SiOx/C阳极在0.5A g-1下进行500个循环后显示出583.8 mAh g-1的可逆容量,在1A g-1.1下进行350个循环后显示出498.3 mAh g-1的可逆容量.
结论:
- 石墨烯氧化物是一种有效的多功能添加剂,用于增强LIB中的SiOx/C阳极.
- GO集成减轻了体积膨胀,促进了稳定的SEI形成,并改善了电池的整体性能和寿命.
- 开发的GO-SiOx/C阳极在先进的储能应用中显示出显著的前景.
