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贻贝-珍珠启发的超稳定锂存储阳极Si/C复合材料设计( Mussel-Pearl-Inspired Design of Si/C Composite for Ultrastable Lithium Storage Anodes )
Y Du Z Yang Y Yang Y Yang F Yuan
硅（Si）是新一代高性能锂离子电池（LIBs）最有前途的负极材料,但巨大的体积膨胀和较差的导电性限制了其应用。在本工作中，我们通过球磨和随后的退火两步工艺，开发了贻贝-珍珠启发的硅嵌碳/石墨复合材料（Si/C复合材料）来克服这些障碍。利用这种方法，成功地将Si纳米粒子（Si NPs）嵌入到具有像贻贝中的珍珠一样高效保护的双碳结构中。Si/C复合材料作为负极材料,具有670 mAh g的超稳定可逆容量,850次循环的初始库仑效率(ICE)达到89.4%,容量保持率达到85%。此外,所制备的材料在5 C的电流密度下表现出较好的倍率容量。电化学性能的优异表现是由于蚌珠结构在循环过程中具有良好的结构稳定性,为Si NPs提供了有效的保护,适应了体积膨胀。这些结果证明合理的Si/C复合材料结构设计可以通过简单和可扩展的策略获得优异的电化学性能。
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