journal article·2019-03-25

Silicon Few-Layer Graphene Nanocomposite as High-Capacity and High-Rate Anode in Lithium-Ion Batteries

Stefano Palumbo, Laura Silvestri, Alberto Ansaldo, Rosaria Brescia, Francesco Bonaccorso, Vittorio Pellegrini

ACS Applied Energy Materials· Volume 2· Issue 3
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Abstract

A silicon-graphene heterostructure provides optimal electrochemical performance as anode nanomaterial in both half and full cells with a commercial NMC111 (LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2) cathode. The anode consists of carbon-coated polycrystalline silicon nanoparticles in between a parallel oriented few-layers graphene flakes (FLG). Electrochemical tests in lithium cells display high capacity values (∼2300 mAh/g) with a Coulombic efficiency (CE) reaching 99% at current density of 350 mA/g and 1000 mAh/g at current density values up to 3.5 A/g (CE = 99%). The laminated graphene-based structure yields a protective coating to the silicon nanoparticles still enabling exposure to lithium ions. The method of production of the laminated silicon-graphene nanocomposite is scalable and low-cost, offering a practical route to the introduction of high silicon content anodes in lithium-ion batteries.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Advancements in Battery Materials · Graphene research and applications · Supercapacitor Materials and Fabrication

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni, Politecnico di Torino, Corso Duca degli Abruzzi 24, 10129 Torino, Italy

Metrology for Quality of Life Departimento, Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM), Strada delle Cacce 91, 10135, Torino, Italy

Bedimensional S.p.A., Via Albisola 121, 16163 Genova, Italy

Funding

H2020 European Research Council

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