SNUEI

Homogenizing Silicon Domains in SiOx Anode during Cycling and Enhancing Battery Performance via Magnesium Doping

2021 · ACS Applied Materials & Interfaces

저자

Jeongwoo Han, Sugeun Jo, Ikcheon Na, Seungmin Oh, Young-Min Jeon, Jeong-gyu Park, Bonho Koo, Hyejeong Hyun, Sungjae Seo, Danwon Lee, Hwiho Kim, Juwon Kim, Jong-Chan Lim, Jong-chan Lim, 임종우 (Jongwoo Lim), 임종우 (Jongwoo Lim)

연구주제

Advancements in Battery Materials · Advanced Battery Technologies Research · Advanced Battery Materials and Technologies

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

전기/전자 > 전지 > 이차전지에너지 외

배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩(정책 연계 맵과 같은 방법).

AI 연구 키워드·방법

initial coulombic efficiency 마그네슘 도핑 실리콘 산화물 음극(SiOx)

키워드 (OpenAlex)

silicon dioxide anode magnesium doping MgSiO3 lithium-ion battery anodes Coulombic efficiency physical vapor deposition solid-state synthesis cycling stability

초록

SiO x ( x ≈ 1) is one of the most promising anode materials for application in secondary lithium-ion batteries because of its high theoretical capacity. Despite this merit, SiO x has a poor initial Coulombic efficiency, which impedes its widespread use. To overcome this limitation, in this work, we successfully demonstrate a novel synthesis of Mg-doped SiO x via a mass-producible physical vapor deposition method. The solid-state reaction between Mg and SiO x produces Si and electrochemically inert magnesium silicate, thus increasing the initial Coulombic efficiency. The Mg doping concentration determines the phase of the magnesium silicate domains, the size of the Si domains, and the heterogeneity of these two domains. Detailed electron microscopy and synchrotron-based analysis revealed that the nanoscale homogeneity of magnesium silicates driven by cycling significantly affected the lif…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2021방사광가속기공동이용연구지원사업과학기술정보통신부방사광가속기공동이용연구지원(R&D)포항공과대학범위 밖
20214D 단분자 단일나노구조 제어 자기조립 리소그래피(4D 모나리자) 개발산업통상자원부산업기술알키미스트프로젝트(R&D)서울대학범위 밖
2021화학분자공학 교육연구단교육부4단계두뇌한국21사업(R&D)서울대학–
2021액체 전해질 환경에 따른 실시간 분광-이미지 전기화학 기법을 활용한 에너지 저장 소재 내 나노스케일 동역학 연구과학기술정보통신부개인기초연구(과기정통부)(R&D)서울대학범위 밖
2021전자화물 안정화 및 기능특성 극대화를 위한 소재 인자 제어능 한계 극복 공정 기술 개발과학기술정보통신부미래소재디스커버리지원(R&D)성균관대학범위 밖

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임종우

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