LiF modified hard carbon from date seeds as an anode material for enhanced low-temperature lithium-ion batteries

2024

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Hybrid Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1016/j.carbon.2024.119479
Деректер сенімділігі 85 жоғары
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

The performance of traditional Li-ion batteries deteriorates when operating at sub-zero temperatures mainly due to the slow diffusion of Li-ions in commercial negative electrode materials. Various alternative anodes have been explored, but complex fabrication methods hinder practical implementation. This work proposes a cost-effective anode material, a porous structured nitrogen-doped hard carbon synthesized from date seeds with further LiF modification to achieve an artificial LiF-rich solid electrolyte interphase (SEI) layer. The resulting anode material showcases promising characteristics, achieving a specific capacity of 525 mAh g−1 after 50 cycles at room temperature. Furthermore, it maintains a substantial capacity of 280 mAh g−1 after 100 cycles at −20 °C. Notably, even when subjected to a high current of 2C at −20 °C, the electrode still provides a remarkable capacity of 72 mAh g−1 after 500 cycles. The outstanding charge storage performance at low temperatures is attributed to the predominance of capacitance-controlled charge storage mechanisms in the prepared anode. Post-mortem analysis confirms structural stability and formation of a uniform LiF-rich SEI layer. This novel approach presents a practical solution to the difficulties encountered by LIBs in cold environments, paving the way for improved battery performance and longevity.