ACSAMI:界面非晶化MXene@Si三明治结构负极
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详细介绍




【研究背景】

随着小型电子设备和电动汽车的应用需求的快速增长,现有的商用阳极(石墨)已难以满足未来锂离子电池(LIBs)的高能量密度和重量比功率要求。在这种情况下,理论容量较高(4200 mA h g -1)、锂化电位较低(< 0.5 V vs Li/Li +)、地壳储量丰富的硅(Si)被认为是LIBs最有潜力的阳极材料。然而,阻碍硅阳极大规模高效应用的主要问题是在(de)成锂过程中的体积膨胀和收缩(>300%),导致严重的结构破碎,导致容量损失快,循环稳定性差,倍率特性差。此外,硅的导电性比石墨低,导致锂离子(de)插层过程中不可逆性大,进一步降低了初始库仑效率。


【成果简介】

最近,东华大学纤维材料改性实验室杨建平教授团队在国际知名学术期刊 ACS Applied Materials & Interface上发表题目为:Interface-Amorphized  Ti3C2@Si/SiOx@TiO2 Anodes with Sandwiched Structures and Stable Lithium Storage的研究论文。


【图文导读】



图一.Ti3C2@Si/SiOx@TiO2的形成过程示意图。



图二.电镜图像及元素分布图。


图三.XRD,孔隙大小及XPS表征分析。



图四. 相应电化学测试。



图五.锂离子存储的反应动力学分析。


【本文总结】

采用MRR法成功地设计和制备了具有夹层结构的界面非晶化 Ti3C2@Si/SiOx@TiO2复合材料,并采用溶胶-凝胶法对所选样品进行了非晶二氧化钛涂层。与Ti3C2@Si/SiOx相比,Ti3C2@Si/SiOx@TiO2阳极在最初的10个循环中表现出更好的性能,具有更好的循环稳定性和更好的容量保持能力。


文献链接:

DOI: 10.1021/acsami.0c05116

信息来源:

MXene Frontier


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