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Superior performance for lithium storage from an integrated composite anode consisting of SiO-based active material and current collector

引用

Frontiers of Materials Science 2020年第3期14卷 243-254页

作者： Junqiang Hua Hailiang Chu Ying Zhu Tingting Fang Shujun Qiu Yongjin Zou Cuili Xiang Kexiang Zhang Bin Li Huanzhi Zhang Fen Xu Lixian Sun Guangxi Key Laboratory of Information Materials Guangxi Collaborative Innovation Centre of Structure and Property for New Energy Materialsand School of Materials Science and EngineeringGuilin University of Electronic TechnologyGuilin541004China

Silicon-based material is considered to be one of the most promising anodes for the next-generation lithium-ion batteries(LIBs)due to its rich sources,nontoxicity,low cost and high theoretical specific capacity.However,it cannot maintain a stable electrode structure during repeated charge/discharge cycles,and therefore long cycling life is difficult to be achieved.To address this problem,herein a simple and efficient method is developed for the fabrication of an integrated composite anode consisting of SiO-based active material and current collector,which exhibits a core-shell structure with nitrogen-doped carbon coating on SiO/P micro-particles.Without binder and conductive agent,the volume expansion of SiO active material in the integrated composite anode is suppressed to prevent its pulverization.At a current density of 500 mA·g−1,this integrated composite anode exhibits a reversible specific capacity of 458 mA·h·g−1 after 200 cycles.Furthermore,superior rate performance and cycling stability are also achieved.This work illustrates a potential method for the fabrication of integrated composite anodes with superior electrochemical properties for high-performance LIBs.

关键词： lithium-ion battery silicon monoxide red phosphorus rate performance integrated composite anode

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