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【24h】

Carbon-coated silicon nanoparticle-embedded carbon sphere assembly electrodes with enhanced performance for lithium-ion batteries

机译：碳涂覆的硅纳米颗粒 - 嵌入式碳球组件，具有增强的锂离子电池性能

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摘要

The uniform dispersion of Si materials in a carbon matrix while maintaining the nanomorphology of Si is required to achieve higher performance lithium-ion batteries (LIBs). Carbon-coated silicon nanoparticles embedded in monodisperse carbon spheres (C-SNP/CSs) were assembled by a simple mixing approach. We obtained high silicon contents up to 56 wt% for the composite electrodes. The C-SNP/CS anodes delivered a reversible specific capacity of 1230 mAh g (1) for 56 wt% Si and 953 mA h g (1) for 44 wt% Si at 800 mA g (1) after 150 charge/discharge cycles. The capacity retention after 150 cycles was 73% for the 56 wt% Si and 86% for 44 wt% Si C-SNP/CS electrodes, while the bare C-SNPs without CSs displayed only 32% retention. The high cycle performance indicates that the CSs effectively alleviated the mechanical stress induced by the large volume changes of Si during the charge/discharge cycles. Moreover, the high capacity retention reveals the high electrical conductivity of the electrodes, provided by the assembled morphology the CSs and the carbon-shell on the silicon nanoparticles(SNPs). The use of CSs with C-SNPs is a facile method to obtain a uniformly-dispersed mixture and can be readily scaled for practical applications.
机译：需要在碳基质中均匀分散在碳基质中，同时保持Si的纳米形态，以实现更高的性能锂离子电池（Libs）。通过简单的混合方法组装嵌入在单分散碳球中（C-SNP / CSS）的碳涂覆的硅纳米颗粒。我们获得了高达56wt％的高硅含量对于复合电极。 C-SNP / CS阳极在150mAg /放电循环后，在800mAg（1）下，在800mOg（1）下，在56wt％Si和953mA H（1）中，为56wt％Si和953mA H（1）的可逆比容量。对于56wt％Si的150次循环后的容量保持为73％，对于44wt％Si C-SNP / CS电极为86％，而没有CSS的裸C-SNP仅显示32％的保留。高循环性能表明CSS有效地减轻了在充电/放电循环期间通过Si的大体积变化引起的机械应力。此外，高容量保持揭示了电极的高电导率，由硅纳米颗粒（SNP）上的组装形态和碳壳提供。用C-SNP的CSS的使用是可以获得均匀分散的混合物的容易方法，并且可以容易地缩放实际应用。

著录项

  • 来源
    《RSC Advances》 |2016年第44期|共6页
  • 作者

    Gueon Donghee; Lee Jaehyun; Lee Joong Kee; Moon Jun Hyuk;

  • 作者单位

    Sogang Univ Dept Chem &

    Biomol Engn Seoul South Korea;

    Sogang Univ Dept Chem &

    Biomol Engn Seoul South Korea;

    Korea Inst Sci &

    Technol Energy Storage Res Ctr Seoul South Korea;

    Sogang Univ Dept Chem &

    Biomol Engn Seoul South Korea;

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  • 正文语种 eng
  • 中图分类 化学;
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