A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä
Conjugation with carbon nanotubes improves the performance of mesoporous silicon as Li-ion battery anode (2020)

Ikonen, T., Kalidas, N., Lahtinen, K., Isoniemi, T., Toppari, J. J., Vázquez, E., Herrero-Chamorro, M. A., Fierro, J. L. G., Kallio, T., & Lehto, V.-P. (2020). Conjugation with carbon nanotubes improves the performance of mesoporous silicon as Li-ion battery anode. Scientific Reports, 10, Article 5589. https://doi.org/10.1038/s41598-020-62564-0

JYU-tekijät tai -toimittajat

Julkaisun tiedot

Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Ikonen, Timo; Kalidas, Nathiya; Lahtinen, Katja; Isoniemi, Tommi; Toppari, J. Jussi; Vázquez, Ester; Herrero-Chamorro, M. Antonia; Fierro, José Luis G.; Kallio, Tanja; Lehto, Vesa-Pekka

Lehti tai sarja: Scientific Reports

eISSN: 2045-2322

Julkaisuvuosi: 2020

Volyymi: 10

Artikkelinumero: 5589

Kustantaja: Nature Publishing Group

Julkaisumaa: Britannia

Julkaisun kieli: englanti

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-62564-0

Julkaisun avoin saatavuus: Avoimesti saatavilla

Julkaisukanavan avoin saatavuus: Kokonaan avoin julkaisukanava

Julkaisu on rinnakkaistallennettu (JYX): https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/68368

Tiivistelmä

Carbon nanotubes can be utilized in several ways to enhance the performance of silicon-based anodes. In the present work, thermally carbonized mesoporous silicon (TCPSi) microparticles and single-walled carbon nanotubes (CNTs) are conjugated to create a hybrid material that performs as the Li-ion battery anode better than the physical mixture of TCPSi and CNTs. It is found out that the way the conjugation is done has an essential role in the performance of the anode. The conjugation should be made between negatively charged TCPSi and positively charged CNTs. Based on the electrochemical experiments it is concluded that the positive charges, i.e., excess amine groups of the hybrid material interfere with the diffusion of the lithium cations and thus they should be removed from the anode. Through the saturation of the excess positive amine groups on the CNTs with succinic anhydride, the performance of the hybrid material is even further enhanced.

YSO-asiasanat: litiumioniakut; elektrodit; komposiitit; pii; nanoputket

Liittyvät organisaatiot

Hankkeet, joissa julkaisu on tehty

OKM-raportointi: Kyllä

Raportointivuosi: 2020

JUFO-taso: 1