New insights on lithium storage in silicon oxycarbide/carbon composites: Impact of microstructure on electrochemical properties
Abstrakt
In this work, we study the impact of the preceramic precursor vinyltriethoxysilane (VTES) on the electrochemical performance of silicon oxycarbide (SiOC) glass/graphite composites. We apply an innovative approach based on high-power ultrasounds in order to obtain highly homogenous composites with a uniform distribution of small graphitic flakes. This procedure enhances gelation and drying of VTES-based preceramic polymer/graphite blends. The SiOC/graphite composites reveal stable capacities (up to 520 mAh g−1 after 270 cycles), which are much higher than the sum derived from the ratio of the components. Additionally, the first cycle Coulombic efficiencies obtained for the composites are 15% higher than that of the pristine VTES-based SiOC ceramic. These properties are identified as the synergistic effect, originated from the addition of graphite to VTES-based SiOCs. Interestingly, such improvement in electrochemical performance is not noticed in the case of analogous SiOC/graphite composites based on phenyltriethoxysilane (PhTES) precursor. The microstructural investigation of the composites based on two different preceramic precursors using solid-state 29Si NMR and Raman Spectroscopy unveils the reason for such discrepancy in their electrochemical behaviour.
Cytowania
-
1 7
CrossRef
-
0
Web of Science
-
1 9
Scopus
Autorzy (7)
Cytuj jako
Pełna treść
- Wersja publikacji
- Accepted albo Published Version
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1016/j.compositesb.2021.109302
- Licencja
- otwiera się w nowej karcie
Słowa kluczowe
Informacje szczegółowe
- Kategoria:
- Publikacja w czasopiśmie
- Typ:
- artykuły w czasopismach
- Opublikowano w:
-
COMPOSITES PART B-ENGINEERING
nr 225,
ISSN: 1359-8368 - Język:
- angielski
- Rok wydania:
- 2021
- Opis bibliograficzny:
- Knozowski D., Graczyk-Zając M., Vrankovic D., Trykowski G., Sawczak M., De Carolis D. M., Wilamowska-Zawłocka M.: New insights on lithium storage in silicon oxycarbide/carbon composites: Impact of microstructure on electrochemical properties// COMPOSITES PART B-ENGINEERING -Vol. 225, (2021), s.109302-
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1016/j.compositesb.2021.109302
- Źródła finansowania:
-
- German Research Foundation (DFG), projekt N° GR 4440/4-1
- Projekt Urządzenia hybrydowe do magazynowania energii wykonane z materiałów kompozytowych do zastosowań o dużej mocy
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 163 razy
Publikacje, które mogą cię zainteresować
Silicon Oxycarbide-Graphite Electrodes for High-Power Energy Storage Devices
- D. Knozowski,
- M. Graczyk-Zajac,
- G. Trykowski
- + 1 autorów
Material Design and Optimisation of Electrochemical Li-Ion Storage Properties of Ternary Silicon Oxycarbide/Graphite/Tin Nanocomposites
- D. Knozowski,
- P. Vallachira Warriam Sasikumar,
- P. Madajski
- + 4 autorów
Silicon oxycarbide-tin nanocomposite derived from a UV crosslinked single source preceramic precursor as high-performance anode materials for Li-ion batteries
- D. Knozowski,
- P. Vallachira Warriam Sasikumar,
- R. Dubey
- + 7 autorów