journal article·2023-01

Microstructure Engineered Silicon Alloy Anodes for Lithium‐Ion Batteries: Advances and Challenges

Penglun Zheng, Jichang Sun, Huaiyin Liu, Rui Wang, Chuanbang Liu, Yang Zhao, Junwei Li, Yun Zheng, Xianhong Rui

Batteries & Supercaps· Volume 6· Issue 1
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Abstract

Abstract Due to the high theoretical lithium storage capacity and moderate voltage platform, silicon is expected to substitute graphite and serves as the most promising anode material for lithium‐ion batteries (LIBs). However, substantial volume change during cycling subjects the silicon anode to electrode pulverization and conductive network damage, extensively limiting its commercial purpose. Strategies, such as alloying, nano‐crystallization, and compositing, are developed against these problems. This review introduces the attractive alloying modification method and summarizes the recent advances in microstructure‐engineered silicon alloy anodes for LIBs. The electrochemical performances of silicon alloy anodes with various morphologies, such as nanoparticles, nanowires, two‐dimensional layered structures, porous structures, and thin films, are discussed in detail. The challenges for the commercial application of silicon alloy anodes are elaborated in the end. This review provides a comprehensive overview and concerns of microstructure‐engineered silicon alloy anodes for potential applications in LIBs.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Advancements in Battery Materials · Supercapacitor Materials and Fabrication · Extraction and Separation Processes

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

Affiliations

College of Civil Aviation Safety Engineering Civil Aviation Flight University of China De Yang Shi, Guanghan 618307 P. R. China

Civil Aircraft Fire Science and Safety Engineering Key Laboratory of Sichuan Province Civil Aviation Flight University of China De Yang Shi, Guanghan 618307 P. R. China

Key Laboratory of Optoelectronic Chemical Materials and Devices Ministry of Education Jianghan University Wuhan 430056 P. R. China

China Institute of Ocean Engineering (Tsing Tao) Qingdao 266555 P. R. China

School of Materials and Energy Guangdong University of Technology Guangzhou 510006 P. R. China

Funding

National Natural Science Foundation of China

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