SiOx Based Anodes for Advanced Li‐Ion Batteries: Recent Progress and Perspectives
Source abstract
Abstract
Abstract SiOx with high theoretical capacity is regarded as a promising high‐performance anode material for lithium‐ion batteries. The main problem is the dramatic volume expansion after lithiation and the inherent poor conductivity. Tackling these problems, extensive strategies are proposed for SiOx‐based anode materials in order to pursue high initial Coulombic efficiency, high reversible capacity, and long cycle stability. In this review, the lithium storage mechanism, merits, and disadvantages of SiOx will be introduced in detail. Significant progress about SiOx in recent years and their detailed strategies are summarized. Finally, challenges and potential solutions in the development and application of SiOx are proposed. This review aims to offer a reference for the research of anode materials associated with SiOx and offer a good guide for the further improvements of SiOx anode materials.
Source: crossref · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Advancements in Battery Materials · Advanced Battery Materials and Technologies · Advanced Battery Technologies Research
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
College of Chemistry and Chemical Engineering Shaoxing University Shaoxing 312000 P. R. China
Confucius Energy Storage Lab Key Laboratory of Energy Thermal Conversion and Control of Ministry of Education Z Energy Storage Center & School of Energy and Environment Southeast University Nanjing 211189 P. R. China
Funding
National Natural Science Foundation of China · Fundamental Research Funds for Central Universities of the Central South University · Chongqing Municipal Key Research and Development Program of China
References (100+)
Show source-provided references
1. 10.1126/science.aam585210.1126/science.aam5852 ↗
2. 10.1038/ncomms1343210.1038/ncomms13432 ↗
3. 10.1038/s41586-023-06918-410.1038/s41586-023-06918-4 ↗
4. 10.1002/aenm.20210044810.1002/aenm.202100448 ↗
5. 10.1002/adma.20230352010.1002/adma.202303520 ↗
6. 10.1002/aenm.20240301110.1002/aenm.202403011 ↗
7. 10.1002/aenm.20240290010.1002/aenm.202402900 ↗
8. Zhan J. · Electr. Power Technol. Environ. Prot. · 2024 · 40 · 284
9. 10.1002/smll.20210264110.1002/smll.202102641 ↗
10. 10.20517/energymater.2023.8410.20517/energymater.2023.84 ↗
11. 10.1002/adfm.20210254610.1002/adfm.202102546 ↗
12. 10.1021/acsnano.1c0589810.1021/acsnano.1c05898 ↗
13. 10.1021/acsnano.6b0452210.1021/acsnano.6b04522 ↗
14. 10.1039/C6TA10631E10.1039/C6TA10631E ↗
15. 10.1016/j.cej.2022.13616610.1016/j.cej.2022.136166 ↗
16. 10.1002/adfm.20210114510.1002/adfm.202101145 ↗
17. 10.1002/aenm.20220234210.1002/aenm.202202342 ↗
18. 10.1002/adfm.20221336310.1002/adfm.202213363 ↗
19. 10.1016/j.pnsc.2023.02.00310.1016/j.pnsc.2023.02.003 ↗
20. 10.1016/j.cej.2023.14529410.1016/j.cej.2023.145294 ↗
21. 10.1149/1.201321010.1149/1.2013210 ↗
22. 10.1016/j.jpowsour.2011.01.05310.1016/j.jpowsour.2011.01.053 ↗
23. 10.26599/NRE.2023.912007710.26599/NRE.2023.9120077 ↗
24. 10.1016/j.jelechem.2011.08.01010.1016/j.jelechem.2011.08.010 ↗
25. 10.1038/ncomms1159110.1038/ncomms11591 ↗
26. 10.1016/j.mssp.2008.11.00510.1016/j.mssp.2008.11.005 ↗
27. 10.1039/C8CS00441B10.1039/C8CS00441B ↗
28. 10.1149/1.133923910.1149/1.1339239 ↗
29. 10.1016/S0167-2738(02)00362-410.1016/S0167-2738(02)00362-4 ↗
30. 10.2109/jcersj2.119.85510.2109/jcersj2.119.855 ↗
31. 10.1039/c3ta00045a10.1039/c3ta00045a ↗
32. 10.1002/adma.20240575110.1002/adma.202405751 ↗
33. 10.1149/1.245596310.1149/1.2455963 ↗
34. 10.1016/j.electacta.2013.11.15810.1016/j.electacta.2013.11.158 ↗
35. 10.1021/cm203419510.1021/cm2034195 ↗
36. 10.1021/acs.jpcc.5b1058910.1021/acs.jpcc.5b10589 ↗
37. 10.1016/j.jpowsour.2018.10.06510.1016/j.jpowsour.2018.10.065 ↗
38. 10.1016/j.nanoen.2019.03.07710.1016/j.nanoen.2019.03.077 ↗
39. 10.1021/acs.nanolett.7b0090610.1021/acs.nanolett.7b00906 ↗
40. 10.1016/j.jallcom.2020.15577410.1016/j.jallcom.2020.155774 ↗
41. 10.1016/j.nanoen.2020.10514310.1016/j.nanoen.2020.105143 ↗
42. 10.1039/C6CP06158C10.1039/C6CP06158C ↗
43. 10.1007/s40820-022-00790-z10.1007/s40820-022-00790-z ↗
44. 10.1039/D4EY00014E10.1039/D4EY00014E ↗
45. 10.1093/nsr/nwab05010.1093/nsr/nwab050 ↗
46. 10.1149/1.154394810.1149/1.1543948 ↗
47. 10.1021/acs.jpclett.9b0167010.1021/acs.jpclett.9b01670 ↗
48. 10.1016/j.est.2023.10935410.1016/j.est.2023.109354 ↗
49. Dang G. · J. Materiomics · 2024
50. Huang L.‐B. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2024
51. 10.1016/j.jpowsour.2018.08.06510.1016/j.jpowsour.2018.08.065 ↗
52. 10.1126/science.122245310.1126/science.1222453 ↗
53. 10.1021/cr050569o10.1021/cr050569o ↗
54. 10.1016/j.est.2024.11144510.1016/j.est.2024.111445 ↗
55. 10.1016/j.est.2023.10845210.1016/j.est.2023.108452 ↗
56. 10.1016/j.cej.2022.14082010.1016/j.cej.2022.140820 ↗
57. 10.1016/j.cej.2021.13106010.1016/j.cej.2021.131060 ↗
58. 10.1002/adfm.20210179610.1002/adfm.202101796 ↗
59. 10.1016/j.jpowsour.2021.23034110.1016/j.jpowsour.2021.230341 ↗
60. 10.1002/smll.20220213910.1002/smll.202202139 ↗
61. 10.1002/aenm.20210004610.1002/aenm.202100046 ↗
62. 10.1002/eom2.1240110.1002/eom2.12401 ↗
63. 10.1016/j.jechem.2021.04.06610.1016/j.jechem.2021.04.066 ↗
64. 10.1016/j.jelechem.2020.11473810.1016/j.jelechem.2020.114738 ↗
65. 10.1016/j.jpowsour.2016.03.11110.1016/j.jpowsour.2016.03.111 ↗
66. 10.1002/smll.20240307010.1002/smll.202403070 ↗
67. 10.1002/smtd.20220162310.1002/smtd.202201623 ↗
68. 10.1002/smll.20230264410.1002/smll.202302644 ↗
69. 10.1016/j.cej.2023.14596010.1016/j.cej.2023.145960 ↗
70. Ge J. · J. Mater. Chem. A · 1928 · 2022 · 10
71. Zhang K. · Energy Mater · 2024 · 4
72. 10.1021/acsami.2c0529310.1021/acsami.2c05293 ↗
73. 10.1021/acs.jpclett.9b0233510.1021/acs.jpclett.9b02335 ↗
74. 10.1016/j.carbon.2021.03.01110.1016/j.carbon.2021.03.011 ↗
75. 10.1016/j.cej.2024.14935910.1016/j.cej.2024.149359 ↗
76. 10.1016/j.ensm.2020.07.02710.1016/j.ensm.2020.07.027 ↗
77. 10.1002/adfm.20210031110.1002/adfm.202100311 ↗
78. 10.1016/j.cej.2021.12975410.1016/j.cej.2021.129754 ↗
79. 10.1021/acs.nanolett.9b0099610.1021/acs.nanolett.9b00996 ↗
80. 10.1002/smll.20231090710.1002/smll.202310907 ↗
81. 10.1002/advs.20220608410.1002/advs.202206084 ↗
82. 10.1021/acsenergylett.2c0217910.1021/acsenergylett.2c02179 ↗
83. 10.1002/adma.20200709010.1002/adma.202007090 ↗
84. 10.1002/adfm.20210724610.1002/adfm.202107246 ↗
85. 10.1002/cey2.17610.1002/cey2.176 ↗
86. 10.1002/adma.20230650410.1002/adma.202306504 ↗
87. 10.1002/adfm.20210413510.1002/adfm.202104135 ↗
88. 10.1021/acsami.0c1967310.1021/acsami.0c19673 ↗
89. 10.1021/acsaem.3c0199810.1021/acsaem.3c01998 ↗
90. 10.1016/j.mtener.2022.10109010.1016/j.mtener.2022.101090 ↗
91. 10.1016/j.cej.2022.13756310.1016/j.cej.2022.137563 ↗
92. 10.1016/j.jhazmat.2021.12548010.1016/j.jhazmat.2021.125480 ↗
93. 10.1021/acsami.3c0956110.1021/acsami.3c09561 ↗
94. 10.1039/D2GC01770A10.1039/D2GC01770A ↗
95. 10.1002/smtd.20210105210.1002/smtd.202101052 ↗
96. 10.1002/smll.20210392610.1002/smll.202103926 ↗
97. 10.1016/j.jcis.2021.11.09910.1016/j.jcis.2021.11.099 ↗
98. 10.1016/j.carbon.2021.04.04310.1016/j.carbon.2021.04.043 ↗
99. 10.1007/s40843-021-1708-610.1007/s40843-021-1708-6 ↗
100. 10.1016/j.jcis.2022.07.18610.1016/j.jcis.2022.07.186 ↗