Ana gezinime geç Aramaya geç Ana içeriğe geç

Chamber-confined silicon-carbon nanofiber composites for prolonged cycling life of Li-ion batteries

  • Kun Fu
  • , Yao Lu
  • , Mahmut Dirican
  • , Chen Chen
  • , Meltem Yanilmaz
  • , Quan Shi
  • , Philip D. Bradford
  • , Xiangwu Zhang*
  • *Bu çalışma için yazışmadan sorumlu yazar

Araştırma sonucu: Dergiye katkıMakalebilirkişi

65 Atıf (Scopus)

Özet

Silicon is a promising high capacity (4200 mA h g-1) anode material for lithium ion batteries but the significant volume change (over 300%) of silicon during lithiation/delithiation remains a challenge in terms of silicon pulverization and solid-electrolyte-interphase (SEI) accumulation in the silicon composite electrode. To alleviate the volumetric change of silicon, we built a flexible and self-supporting carbon-enhanced carbon nanofiber (CNF) structure with vacant chamber to encapsulate Si nanoparticles (vacant Si@CNF@C). This composite was tested directly without any polymer and current collector. The confined vacant chamber allowed the increasing volume of silicon and SEI accumulates to be well retained for a long cycle life. This chamber-confined silicon-carbon nanofiber composite exhibited an improved performance in terms of good cycling performance (620 mA h g-1), high coulombic efficiency (99%), and good capacity retention (80%) after 200 cycles. This self-supported silicon-carbon nanofiber structure showed high flexibility and good electrochemical performance for the potential as flexible electrode for lithium-ion batteries.

Orijinal dilİngilizce
Sayfa (başlangıç-bitiş)7489-7495
Sayfa sayısı7
DergiNanoscale
Hacim6
Basın numarası13
DOI'lar
Yayın durumuYayınlandı - 7 Tem 2014
Harici olarak yayınlandıEvet

Finansman

FinansörlerFinansör numarası
National Science FoundationEEC-08212121

    BM SKH

    Bu sonuç, aşağıdaki Sürdürülebilir Kalkınma Hedefine/Hedeflerine katkıda bulunur

    1. SKH 7 - Erişilebilir ve Temiz Enerji
      SKH 7 Erişilebilir ve Temiz Enerji

    Parmak izi

    Chamber-confined silicon-carbon nanofiber composites for prolonged cycling life of Li-ion batteries' araştırma başlıklarına git. Birlikte benzersiz bir parmak izi oluştururlar.

    Alıntı Yap