Si and Si@C Nanoparticles for Lithium-Ion Batteries Anodes: Electrode/Electrolyte Interface Evolution
Notice bibliographique
Résumé
Due to increasing demand in energy storage, much attention has been paid to Si as an anode material in Li-Ion batteries because of its theoretical capacity (3579 mAh/g in the Li15Si4 alloy vs 372 mAh/g for graphitic carbon). However, silicon suffers from several drawbacks, including rapid pulverization and SEI ripening, limiting its use. Nanostructuration and protection of silicon with a carbon coating are proven methods to improve the behavior of silicon-based anodes [1]. Using the laser pyrolysis method, the synthesis of silicon-carbon core-shell nanoparticles was achieved in a continuous way, without intermediate manipulations between the synthesis of the core from silane precursor and the shell from ethylene [2]. The influence of the carbon coating on electrochemical performances was studied in coin cells in operando conditions by using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) as well as post mortem analysis of the anode by using (X-Ray Photon electron Spectroscopy (XPS), Scanning Electron Microscopy (SEM) and High Resolution Transmission Electron Microscopy (HRTEM)). Special attention was paid to the first cycle because of its major importance in the formation and growth of the SEI and the long term behavior of the battery. By comparing measurements on Si and Si@C materials, EIS clearly demonstrates the beneficial effect of the carbon shell in the SEI stabilization. The stability of the the SEI resistance shows the protective effect of the the carbon shell while the SEI resistance is strongly modified and increases during lithiation. Such behavior can be related to the evolution of the chemical composition determined by XPS at different potentials during lithiation and delithiation. Figure 1
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».