Synergistic Effects of Ge and Si on the Performances and Mechanism of the GexSi1−x Electrodes for Li Ion Batteries

Autor: Laure Monconduit, Frédérique Cunin, Bernard Fraisse, David Duveau
Přispěvatelé: Institut Charles Gerhardt Montpellier - Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux de Montpellier (ICGM), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie (RS2E), Université de Nantes (UN)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Collège de France (CdF (institution))-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Montpellier (UM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut Charles Gerhardt Montpellier - Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux de Montpellier (ICGM ICMMM), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Université de Nantes (UN)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Collège de France (CdF (institution))-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2015
Předmět:
Zdroj: Chemistry of Materials
Chemistry of Materials, 2015, pp.3226-3233. ⟨10.1021/cm504413g⟩
Chemistry of Materials, American Chemical Society, 2015, pp.3226-3233. ⟨10.1021/cm504413g⟩
ISSN: 0897-4756
1520-5002
Popis: While silicon is attractive due to its high capacity, germanium possesses a superior electronic and ionic conductivity, and is able to support much higher cycle rates. In the present paper, we investigate the electrochemical performances of GexSi1–x-based electrodes with x = 0, 0.25, 0.5, 0.75, and 1. The GexSi1–x samples are easily prepared by short ball milling. X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, and scanning electron microscopy–energy-dispersive X-ray spectrometry confirm that Si/Ge solid solutions are obtained with different ratios. We show that appropriate formulations of GexSi1–x electrodes can produce excellent cycling performances, with an increased capacity retention compared to that of Si-based electrodes only, and with higher capacity than that of Ge-based electrodes cycled in the same conditions. For Ge0.1Si0.9, a capacity of 1138 (mA h)/g is retained after 50 cycles, and is stabilized around 1020 (mA h)/g after 100 cycles. Moreover, a limited irreversible capacity is lost on the fir...
Databáze: OpenAIRE
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