journal article·2018-01Open access

Rationally Designed Silicon Nanostructures as Anode Material for Lithium‐Ion Batteries

Tong Shen, Zhujun Yao, Xinhui Xia, Xiuli Wang, Changdong Gu, Jiangping Tu

Advanced Engineering Materials· Volume 20· Issue 1

Abstract

Silicon (Si) is promising for high capacity anodes in lithium‐ion batteries due to its high theoretical capacity, low working potential, and natural abundance. However, there are two main drawbacks that impede its further practical applications. One is the huge volume expansion generating during lithiation and delithiation progresses, which leads to severe structural pulverization and subsequently rapid capacity fading of the electrode. The other is the relatively low intrinsic electronic conductivity, therefore, seriously impacting the rate performance. In the past decades, numerous efforts have been devoted for improving the cycling stability and rate capability by rational designs of different nanostructures of Si materials and incorporations with some conductive agents. In this review, the authors summarize the exciting recent research works and focus on not only the synthesis techniques, but also the composition strategies of silicon nanostructures. The advantages and disadvantages of the nanostructures as well as the perspective of this research field are also discussed. We aim to give some reference for engineering application on Si anodes in lithium ion batteries.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Advancements in Battery Materials · Semiconductor materials and devices · Graphene research and applications

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

Affiliations

State Key Laboratory of Silicon Materials, Key Laboratory of Advanced Materials and Applications for Batteries of Zhejiang Province, and School of Materials Science & Engineering, Zhejiang University Hangzhou 310027 China

Funding

Program for Innovative Research Team in University of Ministry of Education of China

References (100+)

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