Strukturelle Veränderungen in Silizium-Anoden während der Lithium-Einfügung/-Entnahme

Die strukturellen Veränderungen in elektrochemisch lithiiertem und delithiiertem Silizium bei Raumtemperatur wurden durch Röntgenpulverdiffraktion untersucht. Kristallines Silizium wird während der Lithium-Einfügung amorph, was frühere Studien bestätigt. Hoch lithiiertes amorphes Silizium kristallisiert plötzlich bei 50 mV und bildet eine neue Lithium-Silizium-Phase, die als diese Phase identifiziert wird. Diese Phase ist die vollständig lithiierten Phase für Silizium bei Raumtemperatur, nicht wie weit verbreitet angenommen wird. Die Delithiation der Phase führt zur Bildung von amorphem Silizium. Das zyklische Fahren von Silizium-Anoden über 50 mV vermeidet die Bildung von kristallisierten Phasen vollständig und führt zu einer besseren Zyklusleistung. © 2004 The Electrochemical Society. Alle Rechte vorbehalten.