InSitu-Formed, Amorphous, Oxygen-Enabled Germanium Anode with Robust Cycle Life for Reversible Lithium Storage

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Xiaolei Sun - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Technische Universität Chemnitz (Autor:in)
  • Wenping Si - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Technische Universität Chemnitz (Autor:in)
  • Lixia Xi - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Bo Liu - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Technische Universität Chemnitz (Autor:in)
  • Xuejun Liu - , Soochow University (Autor:in)
  • Chenglin Yan - , Soochow University (Autor:in)
  • Oliver G. Schmidt - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Technische Universität Chemnitz (Autor:in)

Abstract

An oxygen-enabled germanium anode for lithium-ion batteries has been obtained for the first time through the local electron-stimulated reaction of oxygen molecules with gaseous germanium. Benefiting from the incorporation of oxygen atoms, this material can effectively suppress the agglomeration of germanium particles, tolerate the substantial volume change, and reduce the strain/stress generated during lithiation/delithiation. As demonstrated, the oxygen-enabled germanium anode shows significantly enhanced electrochemical performance compared to the untreated germanium anode. The oxygen-enabled electrode exhibits a high reversible lithium-storage capacity (≈1200mAhg-1), extremely robust cycle life, and superior rate capability. The proposed concept presented in this work is feasible and valuable for other groupIV materials (Si, Sn), potentially leading to high-performance electrochemical energy-storage and conversion devices.

Details

OriginalspracheEnglisch
Seiten (von - bis)737-742
Seitenumfang6
FachzeitschriftChemElectroChem
Jahrgang2
Ausgabenummer5
PublikationsstatusVeröffentlicht - 13 Mai 2015
Peer-Review-StatusJa
Extern publiziertJa

Externe IDs

ORCID /0009-0008-4452-0581/work/194826610

Schlagworte

Ziele für nachhaltige Entwicklung

ASJC Scopus Sachgebiete

Schlagwörter

  • Anode materials, Electrochemistry, Energy storage, Lithium-ion batteries, Oxygen-enabled germanium