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Porous silicon/carbon composites as anodes for high-performance lithium-ion batteries

新型炭材料（中英文） 2024年第5期39卷 992-1002页

作者： TIAN Zhen-yu WANG Ya-fei QIN Xin shaislamov ulugbek Hojamberdiev Mirabbos ZHENG Tong-hui DONG Shuo ZHANG Xing-hao KONG De-bin ZHI Lin-jie School of Materials Science and Engineering China University of Petroleum(East China)Qingdao 266580China College of New Energy China University of Petroleum(East China)Qingdao 266580China Center for Development of Nanotechnology at the National University of Uzbekistan Tashkent 100174Uzbekistan Department of Physics National University of UzbekistanTashkent 100174Uzbekistan Institut für Chemie Technische Universität BerlinBerlin 10623Germany Advanced Chemical Engineering and Energy Materials Research Center China University of Petroleum(East China)Qingdao 266580China

Silicon anodes are promising for use in lithium-ion ***,their practical application is severely limited by their large volume expansion leading to irreversible material fracture and electrical *** study proposes a new top-down strategy for preparing microsize porous silicon and introduces polyacrylonitrile(PAN)for a nitrogen-doped carbon coating,which is designed to maintain the internal pore volume and lower the expansion of the anode during lithiation and *** then explore the effect of temperature on the evolution of the structure of PAN and the electrochemical behavior of the composite *** treatment at 400℃,the PAN coating retains a high nitrogen content of 11.35 at%,confirming the presence of C—N and C—O bonds that improve the ionic-electronic transport *** treatment not only results in a more intact carbon layer structure,but also introduces carbon defects,and produces a material that has remarkable stable cycling even at high *** cycled at 4 A g^(-1),the anode had a specific capacity of 857.6 mAh g^(-1) even after 200 cycles,demonstrating great potential for high-capacity energy storage applications.

关键词： Porous silicon Lithium-ion batteries Polyacrylonitrile Electrochemical behavior

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