Sol-Gel-hergestellte SiO₂@C/MWNT-Nanokomposite liefern überlegene Li-Ionen-Batterie-Anoden

Zusammenfassung

Kohlenstoffbeschichtete Silica-Nanopartikel, verankert auf mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren (SiO₂@C/MWNT-Komposit), wurden über eine einfache und unkomplizierte Sol-Gel-Methode gefolgt von Wärmebehandlung synthetisiert. Raster- und Transmissionselektronenmikroskopie (SEM und TEM) bestätigten die dichte Verankerung der kohlenstoffbeschichteten SiO₂-Nanopartikel auf einem flexiblen MWNT-leitenden Netzwerk, was schnellen Elektronen- und Lithium-Ionen-Transport ermöglichte und die strukturelle Stabilität des Komposits verbesserte. Der hergestellte ternäre Kompositanoden zeigte überlegene Zyklenfestigkeit und Ratenfähigkeit im Vergleich zu einem kohlenstoffbeschichteten Silica-Gegenstück ohne MWNT (SiO₂@C). Das SiO₂@C/MWNT-Komposit wies eine hohe reversible Entladekapazität von 744 mAh g⁻¹ im zweiten Entladezyklus bei einer Stromdichte von 100 mA g⁻¹ sowie eine ausgezeichnete Ratenfähigkeit auf, mit einer Kapazität von 475 mAh g⁻¹ sogar bei 1000 mA g⁻¹. Diese verbesserte elektrochemische Leistung des SiO₂@C/MWNT-ternären Kompositanoden war mit seiner einzigartigen Kern-Schalen- und Netzwerkstruktur und einem starken gegenseitigen synergistischen Effekt zwischen den einzelnen Komponenten verbunden.

Hintergrund

Aufgrund seines niedrigen Lithium-Interkalationspotentials sowie hervorragender Zyklenleistung wurde Graphit 널리 als kommerzielle Anode für Lithium-Ionen-Batterien (LIBs) eingesetzt [1]. Dennoch beträgt die theoretische Kapazität von Graphit nur 372 mAh g⁻¹, was den stetig wachsenden Anforderungen an Hochleistungsbatterien nicht genügen kann. Daher ist die Entwicklung von Anodenmaterialien der nächsten Generation mit größerer spezifischer Kapazität notwendig [2,3].

Aufgrund einer großen theoretischen Kapazität von 1965 mAh g⁻¹ und eines niedrigen elektrochemischen Potentials wird SiO₂ als potenzielle Alternative zu traditionellen kohlenstoffhaltigen Anodenmaterialien betrachtet. Darüber hinaus machen Umweltfreundlichkeit, niedrige Kosten und natürliche Häufigkeit SiO₂ zu einem kommerziell tragfähigen Elektrodenmaterial für LIBs. Seine praktische Anwendung in LIBs wird jedoch häufig durch seine schlechte elektronische Leitfähigkeit sowie drastische Volumenänderungen beim Laden-Entladen behindert, was zu Partikelpulverisierung und Elektrodenverschlechterung beim Zyklieren führt [4,5,6].

Ein effektiver Ansatz zur Überwindung dieser Probleme ist das Design von SiO₂-basierten Kompositen durch Einbetten von SiO₂-Partikeln in leitfähige und flexible Matrizen [7,8]. In unserer vorherigen Studie wurde Cu/Kohlenstoff als dispersive Matrix in das SiO₂-Komposit eingeführt aufgrund seiner guten Leitfähigkeit und effektiven Pufferung der Volumenänderung von SiO₂ [9]. Yu et al. [10] zeigten, dass die Beschichtung der SiO₂-Oberfläche mit Kohlenstoff eine effiziente Methode zur Verbesserung seiner elektrochemischen Leistung sein könnte, da solche Beschichtung nicht nur die Leitfähigkeit des Systems verbessert, sondern auch die Volumenänderungen des aktiven Materials beim Zyklieren aufnimmt.

In Anbetracht dessen, dass der Kontakt zwischen SiO₂@C-Partikeln nicht gut genug ist und SiO₂@C-Partikel während Laden/Entladen dazu neigen, zu agglomerieren [11], berichten wir in dieser Arbeit über eine effektive und einfache Methode zur Synthese eines Kern-Schalen-SiO₂@C, verankert auf MWNT, über einen Sol-Gel- und Pyrolyseweg. In diesem Komposit wird eine Kohlenstoffschicht homogen auf den SiO₂-Partikeln beschichtet, was die elektronische Leitfähigkeit des Systems signifikant verbessert. Darüber hinaus führt die Bildung von 3D-Elektronentransportwegen durch eine gleichmäßige Dispersion von MWNT im Komposit zu herausragender elektrochemischer Leistung des Komposits als Anodenmaterial für LIBs.

Methoden

Neun Kubikzentimeter Tetraethylorthosilikat (TEOS) ((C₂H₅O)₄Si ≥ 99,5 %) und 9 cm³ HCl (0,1 mol dm⁻³) wurden in Ethanol (16 cm³) dispergiert und 30 min gerührt. Gleichzeitig wurden 4 g Zitronensäure (C₆H₈O₇·H₂O ≥ 99,5 %) und 2,2 cm³ Ethylenglycol (C₂H₆O₂ ≥ 99 %) in deionisiertem Wasser (10 cm³) gelöst, und dann wurde 1,9 g MWNT-Dispersion (9 Gew.-%, wässrige MWNT-Dispersion, Timesnano, Chengdu) (Massenverhältnis von Si und MWNT = 6,6:1) unter sanftem Rühren 30 min zu dieser Lösung gegeben. Die beiden resultierenden Lösungen wurden gründlich gemischt und in eine Verdampfungsschale überführt und 10 h bei 55 °C getrocknet. Das resultierende Produkt wurde 1 h bei 1100 °C unter Ar-Atmosphäre erhitzt, um das SiO₂@C/MWNT-Komposit zu erhalten. Ein Referenz-SiO₂@C-Komposit ohne MWNT wurde nach dem gleichen Herstellungsweg erhalten.

Die Kristallstruktur der Proben wurde durch Röntgenbeugung (XRD D8 Discover, Bruker) mit Cu Kα-Strahlung charakterisiert. Raman-Spektren wurden mit Ar-Ionen-Laser von 532 nm mittels Via Reflex Raman-Imaging-Mikroskopsystem durchgeführt. Die Struktur und Morphologie der SiO₂@C/MWNT-Komposite wurden mittels Rasterelektronenmikroskopie (SEM, Hitachi S-4800) und Transmissionselektronenmikroskopie (TEM, JEOL 2100) untersucht. Die Oberflächenelementanalyse wurde durch energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) am TEM-Gerät durchgeführt. Der Gehalt an amorphem SiO₂ im SiO₂@C/MWNT-Komposit wurde mit einem Thermogravimetrie-Analysator (STD Q-600) unter N₂-Fluss (30 ml min⁻¹) geschätzt.

Die Arbeitselektroden wurden hergestellt, indem eine homogene Suspension mit 80 Gew.-% Aktivmaterial, 10 Gew.-% Acetylenruß (MTI, 99,5 %) und 10 Gew.-% Polyvinylidenfluorid (PVDF) (Kynar, HSV900) Bindemittel, gelöst in 1-Methyl-2-pyrrolidon (NMP, Sigma-Aldrich, 99,5 %), auf einen Kupferstromabnehmer mittels Doctor-Blade aufgetragen und weiter 12 h bei 65 °C in einem Vakuumofen getrocknet wurde. Die resultierenden SiO₂@C/MWNT- und SiO₂@C-Kompositelektroden wurden zu kreisförmigen Scheiben mit 10 mm Durchmesser und einer Massenbeladung von ~4 mg cm⁻² gestanzt. Münztyp-Zellen mit hochreinem Lithiummetall als Gegenelektrode wurden in einer Glovebox (MBraun) unter Argon (99,9995 %) montiert. Galvanostatische Lade- und Entladetests wurden an einem Mehrkanal-Batterietester (Neware, BTS-5 V5 mA) mit dem Potentialbereich 0,01–2,5 V vs. Li/Li⁺ bei verschiedenen Zyklenraten durchgeführt. Der Versa STAT elektrochemische Arbeitsplatz wurde für Cyclovoltammetrie (CV) Tests zwischen 0,01 und 3 V vs. Li/Li⁺ bei einer Scanrate von 0,1 mV s⁻¹ und elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) Messungen in einem Frequenzbereich von 100 kHz bis 1 mHz verwendet.

Ergebnisse und Diskussion

Die Phasenreinheit der SiO₂@C/MWNT-ternären Komposite wurde durch XRD bestätigt. Aus Abb. 1 ist ersichtlich, dass im Gegensatz zu SiO₂@C das SiO₂@C/MWNT-Komposit einen typischen Peak von graphitischem Kohlenstoff bei 26,1° zeigt, was das Vorhandensein von MWNT mit den Strukturflächen (200) anzeigt [12]. Ein schwacher Peak um 43° entspricht einer diffusen Streuung der amorphen Kohlenstoffbeschichtung, während ein breiter Beugungspeak um 21° mit amorphem SiO₂ assoziiert ist [13,14]. Alle oben genannten Ergebnisse zeigen, dass das SiO₂@C/MWNT-ternäre Komposit wie geplant erfolgreich erhalten wurde.

XRD-Muster von SiO₂@C und SiO₂@C/MWNT-Kompositen

Raman-Spektroskopie wurde weiterhin durchgeführt, um die Phasenzusammensetzungen im SiO₂@C/MWNT-Komposit und dem SiO₂@C-Gegenstück zu untersuchen, wie in Abb. 2 gezeigt. Beide Proben besitzen zwei deutliche Peaks bei 1340 und 1595 cm⁻¹, die den D- und G-Bändern von Kohlenstoff entsprechen [15]. Diese beiden Schwingungspeaks demonstrieren die geringe Kristallinität des Kohlenstoffs [16]. Das D-Band beschreibt die defektvermittelten Zonenrand-Phononen und zeigt ungeordneten Kohlenstoff, Kanten und Defekte an, während das G-Band ein Charakteristikum der graphitischen Schichten ist, das mit der Streuung des E₂g-Modus für sp²-Domänen übereinstimmt [17,18,19]. Bemerkenswert ist, dass das I_D/I_G-Verhältnis für SiO₂@C und SiO₂@C/MWNT-Komposite 0,94 bzw. 0,99 beträgt. Das I_D/I_G von SiO₂@C/MWNT-Kompositen stieg im Vergleich zu SiO₂@C als Ergebnis starker Bindungswechselwirkung und erhöhter struktureller Defekte zwischen Si und O [20,21].

Raman-Spektren von SiO₂@C und SiO₂@C/MWNT-Kompositen

Wie in Abb. 3a dargestellt, bestätigt SEM die Mikro/Nano-Struktur des SiO₂@C/MWNT-Komposits. Die Probe zeigt eine ungeordnete Konfiguration mit breiter Größenverteilung. Dies könnte als Verifikation der amorphen Struktur des Materials angesehen werden. Aus dem TEM-Bild (Abb. 3b) ist ersichtlich, dass MWNT-ähnliche Brücken direkt mit den SiO₂@C-Partikeln verbunden sind, was die Erhaltung der strukturellen Integrität des Komposits unterstützen und den schnellen Elektronentransfer begünstigen könnte. Gleichzeitig durchsetzt MWNT von etwa 20–50 nm Durchmesser die SiO₂@C-Partikel, die eine amorphe Struktur aufweisen. Die EDX-Elementkartierung (Abb. 3 c1–c4) zeigt, dass das SiO₂@C/MWNT-Komposit homogen verteilte O, Si und C enthält. Aus Abb. 3d ist ersichtlich, dass eine amorphe Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von etwa 2–7 nm auf der Oberfläche von SiO₂ gebildet wird. Eine turbostratische Struktur ohne kristallines Gitter wird entdeckt, was anzeigt, dass das SiO₂@C/MWNT-Komposit eine amorphe Struktur hat. Bemerkenswert ist, dass MWNT gleichmäßig in der ungeordneten Matrix verteilt ist. Eine kleine Menge einer mikrokristallinen Strukturdomäne könnte im Komposit beobachtet werden, deren Gitterstreifen mit Abständen von etwa 0,205, 0,215 und 0,411 nm gut mit den Abständen zwischen (222), (311) und (111) von SiO₂ übereinstimmen.

a SEM-Bild und b TEM-Bild von SiO₂@C/MWNT-Komposit. c1 EDX-Kartierung von C (c2), O (c3) und Si (c4) Elementen. d HRTEM-Bild von SiO₂@C/MWNT-Komposit

Um den Gehalt an amorphem SiO₂ im SiO₂@C/MWNT-Komposit zu überprüfen, wurden TG- und DTG-Daten gesammelt und die Ergebnisse in Abb. 4 gezeigt. Der markante Gewichtsverlust zwischen 550 und 730 °C, reflektiert in der TG-Kurve, ist auf die Oxidation von Kohlenstoff und MWNT zurückzuführen. Des Weiteren zeigt die DTG-Kurve zwei deutliche Peaks bei 635 und 690 °C, die den Zersetzungsreaktionen der Kohlenstoffschicht und MWNT entsprechen. Basierend auf den Positionen dieser beiden Kurven kann der SiO₂-Gehalt im ternären Komposit auf ca. 77,5 Gew.-% geschätzt werden. In Anbetracht dieser Daten und der TG-Ergebnisse könnte die Massenkomposition von SiO₂@C/MWNT als SiO₂:C:MWNT = 77,5:17:5,5 Gew.-% geschätzt werden.

TG (schwarz) und DTG-Daten (rot) von SiO₂@C/MWNT-Komposit

CR2025-Münzzellen wurden montiert, um die elektrochemische Leistung des SiO₂@C/MWNT-Nanokomposits zu testen. Abbildung 5 zeigt die CV-Daten von SiO₂@C/MWNT. Die CV-Kurven zeigen einen Reduktionspeak bei etwa 0,57 V vs. Li/Li⁺ im ersten Zyklus. Er ist auf die Reduktionsreaktionen von Lithium mit SiO₂ zurückzuführen, die die Nebenprodukte Li₄SiO₄, Li₂Si₂O₅ und Li₂O ergeben. Unter diesen ist Li₂Si₂O₅, wie berichtet, in den nachfolgenden Zyklen aktiv, was die elektrochemische Leistung des Systems verbessert [22], und Li₂Si₂O₅ ist reversibel, während die Li₂O- und Li₄SiO₄-Phasen beim Zyklieren irreversibel sind. Die Stromzunahme in den CV-Kurven könnte mit diesem Phänomen zusammenhängen. Gleichzeitig könnte dieses Phänomen als Teil der elektrochemischen Aktivierung der Elektrode beim Zyklieren betrachtet werden, was häufig für poröse Kompositsysteme beobachtet wird. Ein Kathodenpeak bei 0–0,5 V kann im initialen Zyklus beobachtet werden, der dem Legierungsprozess von SiO₂ entspricht [23]. Andererseits ist der Anodenpeak bei 0,24–0,9 V im Li-Extraktionsbereich umfangreich und stimmt gut mit dem Entlegierungsprozess zwischen amorphen Li-Si-Legierungen und amorphem SiO₂ überein [24,25].

Cyclovoltammogramme der SiO₂@C/MWNT-Kompositelektrode bei einer Scanrate von 0,1 mV s⁻¹

Abbildung 6a zeigt die Lade-/Entladekurven des SiO₂@C/MWNT-Kompositanoden. Das Komposit weist eine initiale Entladekapazität von etwa 991 mAh g⁻¹ auf, während die entsprechende Ladekapazität etwa 615 mAh g⁻¹ beträgt, was in einer initialen Coulomb-Effizienz von 62 % resultiert. Diese relativ niedrige Coulomb-Effizienz könnte hauptsächlich auf die Bildung der festen Elektrolyt-Grenzfläche (SEI) auf der Elektrodenoberfläche während des initialen Lade-/Entladeprozesses zurückzuführen sein. Die Entladekapazität wird nach 10 Zyklen stabil, und die Coulomb-Effizienz steigt auf ~100 %. Es zeigt sich, dass das Ladepotentialprofil bei Potenzialen über 1,4 V außerordentlich steil ist, was auf den glasartigen Charakter von SiO₂ mit starker Polarisation zurückzuführen ist [26]. Wie in Abb. 6b gezeigt, sind die Potentialprofile des SiO₂@C-Komposits ähnlich wie die des ternären Komposits, weisen jedoch niedrigere Kapazitäten auf.

Lade-/Entladeprofile von a SiO₂@C/MWNT und b SiO₂@C-Kompositelektrode bei einer Stromdichte von 100 mA g⁻¹

Das Gegenstück SiO₂@C-Komposit wurde in der gleichen elektrochemischen Umgebung getestet. Wie in Abb. 7 gezeigt, wurden die vergleichenden Zyklenleistungsstudien der binären und ternären Elektroden bei einer Stromdichte von 100 mA g⁻¹ bewertet. Offensichtlich zeigt das SiO₂@C/MWNT-Beispiel bemerkenswert verbesserte Zyklenfestigkeit im Vergleich zu seinem SiO₂@C-Gegenstück. Speziell weist das SiO₂@C/MWNT eine hohe spezifische Kapazität von 744 mAh g⁻¹ bei 100 mA g⁻¹ im zweiten Zyklus auf und behält nach 40 Zyklen eine Kapazität von 557 mAh g⁻¹ bei. Die entsprechende Kapazität von SiO₂@C behält jedoch nur eine Kapazität von etwa 333 mAh g⁻¹ beim 40. Zyklus bei. Die überlegene Zyklenstabilität der SiO₂@C/MWNT-Elektrode könnte auf die Einführung von gut dispergierten MWNT im Komposit zurückgeführt werden. Die Einbindung von MWNT mit SiO₂@C ist darauf ausgelegt, Wege für Elektrolyt/Li⁺-Eintritt bereitzustellen und die Volumenausdehnung des Anodenaktivmaterials während des Zyklierens aufzunehmen [27]. Eine herausragende Ratenfähigkeit der SiO₂@C/MWNT-ternären Elektrode wird in Abb. 8 illustriert. Man sieht, dass nach 100 Zyklen die spezifische Entladekapazität der Zelle mit dem SiO₂@C/MWNT-Komposit-Kathode leicht abnimmt, und sie eine Kapazität von 215 mAh g⁻¹ bei einer hohen Stromdichte von 1000 mA g⁻¹ aufweist, was ihre verbesserte elektrochemische Stabilität demonstriert. Gleichzeitig behält das SiO₂@C-Komposit nur eine Kapazität von etwa 95 mAh g⁻¹ bei, wenn es bei der gleichen Stromdichte zykliert wird.

Zyklenleistung von SiO₂@C und SiO₂@C/MWNT-Kompositelektroden bei einer Stromdichte von 100 mA g⁻¹

Ratenleistung von SiO₂@C und SiO₂@C/MWNT-Kompositelektroden bei einer Stromdichte von 1000 mA g⁻¹

Um die Rolle der MWNT-Netzwerke im ternären Komposit weiter zu klären, wurden EIS-Messungen durchgeführt und die Ergebnisse in Abb. 9 gezeigt. Es ist ersichtlich, dass für frische Zellen der Durchmesser des komprimierten Halbkreises im Hoch- bis Mittelfrequenzbereich für die SiO₂@C/MWNT-ternäre Elektrode 95 Ω beträgt, was etwa halb so viel ist wie für SiO₂@C, was anzeigt, dass MWNT die Leitfähigkeit bemerkenswert verbessert und die Ladungstransfereigenschaften der ternären Elektrode erhöht. Abbildung 9b zeigt Änderungen der EIS beim Zyklieren und einen äquivalenten Schaltkreis mit einer Reihe von konstanten Phasenelementen (CPE) und Widerständen, die aus der EIS-Datenanpassung gewonnen wurden. R_E reflektiert den Gesamtwiderstand des Elektrolyten. CPE₁ und R_SEI sind die Ladekapazität und der Widerstand der festen Elektrolyt-Grenzfläche (SEI), jeweils. CPE₂ und R_CT beziehen sich auf Ladungstransfer, was die Lithium-Ionen-Interkalation in die Elektrode widerspiegelt. Die geneigte Linie wird durch die Warburg-Impedanz (Z_W) erzeugt, die den Lithium-Diffusionsprozess innerhalb von SiO₂@C/MWNT darstellt. Nach dem initialen Zyklus bleibt der Durchmesser des Halbkreises bei etwa 95 Ω gleich, aber die Steigung der Warburg-Komponente nimmt im Vergleich zu einer frischen Zelle ab, was den Lithium-Ionen-Diffusionsprozess innerhalb der Elektrode widerspiegelt. Weiterhin sinkt der Widerstand der ternären Elektrode auf etwa 30 Ω aufgrund des Aktivierungsprozesses. Nach 50 Zyklen neigt der Durchmesser des Halbkreises dazu, sich zu stabilisieren, d. h., es gibt keine bemerkenswerte Impedanzänderung, was die Stabilität der ternären Elektrode beim Zyklieren und ihre Fähigkeit, sich gut an Volumenänderungen anzupassen, belegt. Diese Ergebnisse bestätigen, dass MWNT die Leitfähigkeit offensichtlich verbessert und die Strukturstabilität der SiO₂@C/MWNT-ternären Elektrode erhöht.

a EIS-Spektren von SiO₂@C/MWNT und SiO₂@C-Elektroden vor dem Zyklieren. b EIS-Spektren von SiO₂@C/MWNT-Elektrode beim Zyklieren und ein äquivalenter Schaltkreis für dieses System

Des Weiteren zeigt die SiO₂@C/MWNT-Nanokompositelektrode eine gute Ratenfähigkeit wie in Abb. 10 dargestellt. Die SiO₂@C/MWNT-Elektrode liefert reversible Kapazitäten von ~710, 570, 300, 250 und 220 mAh g⁻¹ bei Stromdichten von 100, 200, 500, 750 und 1000 mA g⁻¹. Wenn die Stromdichte wieder auf 100 mA g⁻¹ zurückgeführt wird, können etwa 95 % der initialen Kapazität wiederhergestellt werden, was auf eine gute strukturelle und elektrochemische Stabilität des Systems hinweist. Aus Abb. 10 ist auch ersichtlich, dass die reversiblen Kapazitäten von SiO₂@C niedriger sind als die von SiO₂@C/MWNT über den gesamten Bereich der untersuchten Stromdichten. Es kann geschlossen werden, dass die MWNT-Komponente die Bedingungen für Lithium-Ionen-Diffusion und die elektrische Leitfähigkeit des Komposits verbessert, was seine Ratenfähigkeit begünstigt.

Ratenleistung von SiO₂@C/MWNT und SiO₂@C-Elektroden bei verschiedenen Stromdichten

Tabelle 1 vergleicht die in der Literatur berichteten Leistungsdaten für Silizium-Anoden für Lithium-Ionen-Batterien mit den Ergebnissen dieser Arbeit. Es ist ersichtlich, dass die in dieser Arbeit hergestellte SiO₂@C/MWNT-Elektrode eine verbesserte elektrochemische Leistung im Vergleich zu den zuvor berichteten aufweist. Man sieht, dass die reversible Kapazität und Kapazitätserhaltung von SiO₂@C/MWNT beim 40. Zyklus höher sind als für die meisten anderen Siliziumelektroden in der Literatur. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das SiO₂@C/MWNT-Komposit mit einer kohlenstoffhaltigen Schichtstruktur und MWNT als vielversprechende Anode für Hochleistungs-Lithium-Ionen-Batterien betrachtet werden kann.

Schlussfolgerungen

Das SiO₂@C/MWNT-ternäre Komposit wurde erfolgreich durch eine einfache Sol-Gel-Methode unter Verwendung von kostengünstiger Zitronensäure und TEOS als Ausgangsmaterialien, gefolgt von Wärmebehandlung, synthetisiert. Aufgrund seiner einzigartigen Kern-Schalen- und Netzwerkstruktur und verbesserten Kontakt zwischen seinen einzelnen Komponenten zeigte das resultierende ternäre Kompositkathode eine bemerkenswert verbesserte elektrochemische Leistung im Vergleich zum binären SiO₂@C-Gegenstück. In Anbetracht der Einfachheit und Effizienz des Herstellungsprozesses und der herausragenden elektrochemischen Leistung kann das SiO₂@C/MWNT-Komposit als vielversprechendes Anodenmaterial für die nächste Generation von Lithium-Ionen-Batterien betrachtet werden.

Abkürzungen

CV:

Cyclovoltammetrie

EDX:

Energiedispersive Röntgenspektroskopie

LIBs:

Lithium-Ionen-Batterien

MWNT:

Mehrwandige Kohlenstoffnanoröhre

SEM:

Rasterelektronenmikroskop

SiO₂:

Silica

SiO₂@C:

Kohlenstoffbeschichtetes Silica-Komposit

SiO₂@C/MWNT:

SiO₂@C-Nanopartikel verankert auf MWNT

TEM:

Transmissionselektronenmikroskop

TEOS:

Tetraethylorthosilikat

XRD:

Röntgenbeugung