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A thin Si nanowire network anode for high volumetric capacity and long-life lithium-ion batteries

Journal of Energy Chemistry 2023年第6期81卷 20-27,I0002页

作者： Ibrahim Saana Amiinu Sumair Imtiaz Hugh Geaney tadhg kennedy Nilotpal Kapuria Shalini Singh Kevin M Ryan Bernal Institute University of LimerickLimerick V94 T9PXIreland Department of Chemical Sciences University of LimerickLimerick V94 T9PXIreland

Silicon nanowires(Si NWs)have been widely researched as the best alternative to graphite anodes for the next-generation of high-performance lithium-ion batteries(LIBs)owing to their high capacity and low discharge ***,growing binder-free Si NW anodes with adequate mass loading and stable capacity is severely limited by the low surface area of planar current collectors(CCs),and is particularly challenging to achieve on standard pure-Cu substrates due to the ubiquitous formation of Li+inactive silicide ***,the growth of densely-interwoven In-seeded Si NWs is facilitated by a thin-film of copper-silicide(CS)network in situ grown on a Cu-foil,allowing for a thin active NW layer(99.6%and stable performance for>900 cycles with≈88.7%capacity *** significantly,it delivers a volumetric capacity of≈1086.1 m A h/cm^(3)at *** full-cell versus lithium manganese oxide(LMO)cathode delivers a capacity of≈1177.1 m A h/g at 1C with a stable rate *** electrode architecture represents significant advances toward the development of binder-free Si NW electrodes for LIB application.

关键词： Si NW anode Silicidation LMO cathode Amorphous ligaments Volumetric capacity Lithium-ion batteries

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