Berita Terbaru: Anoda Silikon Paduan Boron Memperpanjang Umur Baterai Lithium-Ion Tiga Kali Lipat
|
Abstrak
Menstabilkan antarmuka elektrolit padat (SEI) tetap menjadi tantangan utama bagi anoda baterai litium-ion berbasis silikon. Paduan silikon dengan elemen sekunder seperti boron telah muncul sebagai strategi yang menjanjikan untuk meningkatkan siklus hidup anoda silikon, namun mekanisme yang mendasarinya masih belum jelas. Untuk mengatasi kesenjangan pengetahuan ini, bagaimana konsentrasi boron memengaruhi kinerja baterai diselidiki secara sistematis. Hasil ini menunjukkan peningkatan siklus hidup yang hampir monotonik dengan kandungan boron yang lebih tinggi, dengan elektroda kaya boron yang secara signifikan mengungguli silikon murni. Selain itu, anoda paduan silikon-boron menunjukkan masa pakai kalender hampir tiga kali lebih lama daripada silikon murni. Melalui analisis mekanistik terperinci, faktor-faktor penyumbang alternatif secara sistematis dikesampingkan, dan diusulkan bahwa peningkatan pasivasi muncul dari dipol permanen yang kuat di permukaan nanopartikel. Dipol ini, yang dibentuk oleh boron yang kurang terkoordinasi dan sangat asam Lewis, menciptakan lapisan padat ion statis yang menstabilkan antarmuka elektrokimia, mengurangi dekomposisi elektrolit parasit dan meningkatkan stabilitas jangka panjang. Temuan ini menunjukkan bahwa, dalam kerangka SEI, lapisan ganda elektrik merupakan pertimbangan penting dalam pasivasi permukaan. Wawasan ini memberikan ruang parameter yang belum dieksplorasi untuk mengoptimalkan anoda silikon dalam baterai lithium-ion generasi berikutnya.
Referensi
https://doi.org/10.1002/aenm.202501074