2009
DOI: 10.1021/nl902058c
|View full text |Cite
|
Sign up to set email alerts
|

Silicon Nanotube Battery Anodes

Abstract: We present Si nanotubes prepared by reductive decomposition of a silicon precursor in an alumina template and etching. These nanotubes show impressive results, which shows very high reversible charge capacity of 3247 mA h/g with Coulombic efficiency of 89%, and also demonstrate superior capacity retention even at 5C rate (=15 A/g). Furthermore, the capacity in a Li-ion full cell consisting of a cathode of LiCoO2 and anode of Si nanotubes demonstrates a 10 times higher capacity than commercially available graph… Show more

Help me understand this report

Search citation statements

Order By: Relevance

Paper Sections

Select...
1

Citation Types

13
997
3
3

Year Published

2012
2012
2022
2022

Publication Types

Select...
5
4

Relationship

1
8

Authors

Journals

citations
Cited by 1,418 publications
(1,035 citation statements)
references
References 31 publications
13
997
3
3
Order By: Relevance
“…Pioneering works have found some success in addressing material instability through the nanostructural design of electrode architectures capable of reducing expansion and its consequences 15,[19][20][21][22][23][24][25][26] . The ultimate goal of such research is to incorporate a Si-based negative electrode into a lithium-ion full-cell, requiring the Si electrode to maintain a half-cell coulombic efficiency (CE) of 499.994% for 5,000 cycles 15 .…”
mentioning
confidence: 99%
See 1 more Smart Citation
“…Pioneering works have found some success in addressing material instability through the nanostructural design of electrode architectures capable of reducing expansion and its consequences 15,[19][20][21][22][23][24][25][26] . The ultimate goal of such research is to incorporate a Si-based negative electrode into a lithium-ion full-cell, requiring the Si electrode to maintain a half-cell coulombic efficiency (CE) of 499.994% for 5,000 cycles 15 .…”
mentioning
confidence: 99%
“…These values, although somewhat unrealistic for current application needs, truly emphasize the importance of half-cell CEs to achieve a long-lasting LIB. Unfortunately, the electrode architectures presented in previous works 15,[19][20][21][22][23][24][25][26] , despite providing significant improvements to Si electrode performance, lack the needed CEs largely because the volume change during Si alloying and de-alloying renders the SEI at the Si-electrolyte interface mechanically unstable.…”
mentioning
confidence: 99%
“…Si is also one of the most important materials for thermoelectrics, where both nanosize and heavy doping are necessary to effectively scatter phonons and tune the electronic properties, respectively (13)(14)(15)(16). With rapid development in the past decade, Si has become one of the most promising candidates for lithium ion battery anode (17)(18)(19)(20)(21)(22)(23)(24)(25)(26), where Si nanoparticles with purity above 99% (wt %) and sizes below 150 nm have shown very high capacity without mechanical fracture during electrochemical cycling (27)(28)(29).…”
mentioning
confidence: 99%
“…Проте, як показали подальші дослідження, у процесі електрохімічного впровадження / екстракції йонів літію в електродний матеріал на основі кремнію, останній зазнає значних об'ємних змін ( об'єм комірки в перерахунку на один атом кремнію для сполуки Li 4,4 Si більш, ніж у 4 рази перевищує об'єм комірки вихідного матеріалу, тобто спостерігається 400 % об'ємне розширення ґратки кремнію), що приводить до розтріскування та руйнування елект-роду [5,6]. Для подолання вказаної проблеми зменшували розміри частинок кремнію [7], покращу-вали електричний контакт між частинками кремнію за рахунок введення струмопровідних добавок (графіту і / або нанорозмірної вуглецевої сажі) в мікро-Si аноди [8], використовували кремнієві нано-трубки [9,10], нанодротини [11,12], 3D-пористі частинки кремнію [13,14]. Інший підхід передбачав застосування композиційних електродних матеріалів, сформованих з неактивної чи активної матриці-"господаря", в якій дисперговані частинки кремнію.…”
Section: вступunclassified