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Silicon (Si) is considered as a promising substitute for the conventional graphite due to its high theoretical specific capacity (3579 mAh/g, Li1<SUB>5</SUB>Si₄) and proper working voltage (~0.3V vs Li<SUP>+</SUP>/Li). However, the large volume change of Si during (de)lithiation brings about severe degradation of battery performances, rendering it difficult to be applied in the practical battery directly. As a one feasible candidate of industrial Si anode, silicon monoxide (SiO<SUB>x</SUB>) demonstrates great electrochemical stability with its specialized strategy, downsized Si nanocrystallites surrounded by Li<SUP>+</SUP> inactive buffer phase (Li₂O and Li₄SiO₄). Nevertheless, SiO<SUB>x</SUB> inherently has the initial irreversible capacity and poor electrical conductivity. To overcome those issues, conformal carbon coating has been performed on SiO<SUB>x</SUB> utilizing ethylbenzene as the carbon precursor of chemical vapor deposition (CVD). Through various characterizations, it is confirmed that the carbon is homogeneously coated on the surface of SiO<SUB>x</SUB>. Accordingly, the carbon-coated SiO<SUB>x</SUB> from CVD using ethylbenzene demonstrates 73% of the first cycle efficiency and great cycle life (88.1% capacity retention at 50th cycle). This work provides a promising synthetic route of the uniform and scalable carbon coating on Si anode for high-energy density.
목차
Abstract
1. 서론
2. 실험방법
3. 결과 및 토론
4. 결론
References
참고문헌 (18)
참고문헌 신청
M. Armand, J. M. Tarascon, Building better batteries, Nature, 451 (2008) 652-657.
M. Ue, K. Sakaushi, K. Uosaki, Basic knowledge in battery research bridging the gap between academia and industry, Mater. Horiz., 7 (2020) 1937-1954.
S. Goriparti, E. Miele, F. D. Angelis, E. D. Fabrizio, R. P. Zaccaria, C. Capiglia, Review on recent progress of nanostructured anode materials for Li-ion batteries, J. Power Sources, 257 (2014) 421-443.
N. Kim, C. Oh, J. Kim, J. S. Kim, E. D. Jeong, J. S. Bae, T. E. Hong, J. K. Lee, High-performance Li-ion battery anodes based on silicon-graphene selfassemblies, J. Electrochem. Soc., 164 (2017) A6075-A6083.
M. Holzapfel, H. Buqa, W. Scheifele, P. Novák, F. M. Petrat, A new type of nanosized silicon/carbon composite electrode for reversible lithium insertion, Chem. Commun., 12 (2005) 1566-1568.
M. Ue, K. Sakaushi, K. Uosaki, Basic knowledge in battery research bridging the gap between academia and industry, Mater. Horiz., 7 (2020) 1937-1954.
S. Goriparti, E. Miele, F. D. Angelis, E. D. Fabrizio, R. P. Zaccaria, C. Capiglia, Review on recent progress of nanostructured anode materials for Li-ion batteries, J. Power Sources, 257 (2014) 421-443.
N. Kim, C. Oh, J. Kim, J. S. Kim, E. D. Jeong, J. S. Bae, T. E. Hong, J. K. Lee, High-performance Li-ion battery anodes based on silicon-graphene selfassemblies, J. Electrochem. Soc., 164 (2017) A6075-A6083.
M. Holzapfel, H. Buqa, W. Scheifele, P. Novák, F. M. Petrat, A new type of nanosized silicon/carbon composite electrode for reversible lithium insertion, Chem. Commun., 12 (2005) 1566-1568.
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