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SiOx与碳的完美结合!创新制备工艺解决硅材料体积膨胀难题

 百材号角

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随着新能源产业发展,对储能装置要求提高,传统锂离子电池石墨阳极理论比容量低,硅材料被视为有前景的替代阳极材料,但硅体积膨胀大,而SiOx阳极体积膨胀率较低、理论比容量较高,不过存在导电性差和循环稳定性不足问题。

基于多孔高导电性碳涂层和SiOx歧化反应制备高速率阳极材料这篇文章对其作出了解释。

文章亮点在于利用热解聚多巴胺(PDA)的多孔性、高导电性以及SiOx的高温歧化作用,制备了微米级氧化硅/碳复合材料(1000-SiOx/NC)。经电化学阻抗谱(EIS)和x射线光电子能谱(XPS)分析,PDA热解可提高电极导电性、助于形成稳定固体电解质界面(SEI),且SiOx在热解中发生歧化反应提升循环稳定性。

该复合电极在1 A g⁻¹下循环500次后比容量达783.4 mAh·g⁻¹,保持初始容量80.1%,高C速率下容量也可达607.3 mAh·g⁻¹。合成方法简单经济,为SiOx商业应用提供新途径,其热解后的碳层及歧化反应双重机制缓解SiOx锂化时体积膨胀应力,该电极电化学性能好,为下一代锂离子电池硅基阳极设计与制备开拓了新可能。

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回复百材号角:新型阳极材料在高C速率下的表现也很好,这说明它适应范围广,实用性很强
回复百材号角:高C速率下容量可达607.3 mAh·g⁻¹,这表明该材料在快速充放电场景下也有很好的应用前景
回复百材号角:这样的技术进步无疑是一个大好消息,能有效提升储能装置的性能
回复百材号角:这种复合材料不仅有良好的电化学性能,还为下一代锂离子电池的设计铺平了道路
回复百材号角:利用PDA热解提高电极导电性,还能帮助形成稳定的SEI层,这简直是一举两得啊

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