PEO-Li21Si5作为锂离子电池的预锂化和结构保护层,Journal of Materials Chemistry A

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PEO-Li21Si5作为锂离子电池的预锂化和结构保护层
Journal of Materials Chemistry A ( IF 10.7 ) Pub Date : 2024-03-15 , DOI: 10.1039/d4ta00897a
Zhiyong Zhang ₁ , Zhefei Sun ₂ , Shanpeng Pei _{1,

3} , Yan Liu ₄ , Linshan Luo ₁ , Shengshi Guo ₁ , Xiang Han ₅ , Ziqi Zhang ₆ , Fuming Wang ₁ , Songyan Chen ₁

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Li ₂₁ Si ₅合金是一种有前途的锂离子电池（LIB）预锂化材料。然而，其在大气环境和极性溶液中的不稳定性限制了其应用，特别是在水基阳极领域。在此，提出了PEO-Li ₂₁ Si ₅涂层策略，以有效补充锂并稳定LIB的电极结构。将聚环氧乙烷（PEO）添加到Li ₂₁ Si ₅中以形成PEO-Li ₂₁ Si ₅预锂化层，并将其涂覆在Si@C负极表面。 HRTEM和XPS测试表明，PEO（弱极性）会与Li ₂₁ Si ₅的界面发生反应，形成稳定的钝化层，使得Li 21 Si 5 内部的锂离子_{在第一次循环过程中释放出来，进而释放出Li 21} Si ₅内部的锂离子。改进了 LIB 的 ICE。此外，由于电解质对PEO的润湿性，PEO-Li ₂₁ Si ₅能够涂覆Si@C颗粒。并且可以抑制Si循环膨胀引起的位移，实现电极结构的稳定性。该策略实现了超过 100% 的初始库伦效率 (ICE)，并且循环稳定且持久。

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更新日期：2024-03-15

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