非化学计量微米氧化硅(SiO_(x))由于其高理论容量和低成本,有望成为锂离子电池石墨负极材料的替代品.然而,SiO_(x)的实际应用仍然受到其较差的固有导电性和循环过程中明显的体积变化的阻碍.在本工作中,为了同时解决这些问题,我们使用可...非化学计量微米氧化硅(SiO_(x))由于其高理论容量和低成本,有望成为锂离子电池石墨负极材料的替代品.然而,SiO_(x)的实际应用仍然受到其较差的固有导电性和循环过程中明显的体积变化的阻碍.在本工作中,为了同时解决这些问题,我们使用可规模化的溶剂热和热还原方法制备了具有TiO_(1-y)Ny-C涂层的SiO_(x)基负极材料(SiO_(x)@TiON-C).我们通过系统性研究发现,TiO_(1-y)Ny-C涂层可以适应SiO_(x)循环过程中大的体积变化且有效提高其导电性.因此,SiO_(x)@TiON-C负极具有突出的储锂性能.具体而言,SiO_(x)@TiON-C负极可以在500 mA g^(-1)的电流密度下循环500圈后仍保持750.2 mA h g^(-1)的优异可逆容量,75.1%的初始库仑效率和优异的倍率性能.这项工作为促进下一代锂离子电池微米SiO_(x)基负极材料的实际商业化提供了一种很有前途的方法.展开更多
基金supported by the National Key R&D Program of China(2022YFB3605402 and 2021YFB3601800)the Fundamental Research Funds for the Central Universities+3 种基金the National Natural Science Foundation of China(62274132,62004151,62274126,and 62174123)the Natural Science Basic Research Program of Shaanxi(2021JC24)the Innovation Capability Support Program of Shaanxi(2021TD-04)Wuhu and Xidian University Special Fund for Industry-university-research Cooperation(XWYCXY-012021001 and XWYCXY-012021006)。
基金supported by the National Natural Science Foundation of China (52102225 and 51874104)the Start-up Research Grant of Guangdong University of Technology,China (220413729)。
文摘非化学计量微米氧化硅(SiO_(x))由于其高理论容量和低成本,有望成为锂离子电池石墨负极材料的替代品.然而,SiO_(x)的实际应用仍然受到其较差的固有导电性和循环过程中明显的体积变化的阻碍.在本工作中,为了同时解决这些问题,我们使用可规模化的溶剂热和热还原方法制备了具有TiO_(1-y)Ny-C涂层的SiO_(x)基负极材料(SiO_(x)@TiON-C).我们通过系统性研究发现,TiO_(1-y)Ny-C涂层可以适应SiO_(x)循环过程中大的体积变化且有效提高其导电性.因此,SiO_(x)@TiON-C负极具有突出的储锂性能.具体而言,SiO_(x)@TiON-C负极可以在500 mA g^(-1)的电流密度下循环500圈后仍保持750.2 mA h g^(-1)的优异可逆容量,75.1%的初始库仑效率和优异的倍率性能.这项工作为促进下一代锂离子电池微米SiO_(x)基负极材料的实际商业化提供了一种很有前途的方法.
