Fitoarana Haingana kokoa, Fiainana Lava kokoa: Ny Tetika Graphene Fanatsarana ny Batterie Lithium

```html Mpanjaka: In Hyuk Son Jong Hwan Park Seongyong Park Kwangjin Park Sangil Han Jaeho Shin Seok-Gwang Doo Yunil Hwang Hyuk Chang Jang Wook Choi Famintina Sarotra ny manatsara ny fananana iray tsy manimba ny hafa ho an'ny bateria lithium-ion noho ny fifandanjana eo amin'ny famantarana fototra. Eto izahay dia mitatitra dingana famokarana etona misy grafeana-silica antsoina hoe baolina grafeana. Ny rafitra telo-dimensionalika miaraka amin'ny ivon'ny nanoparticle oxide silikon dia mamela ny baolina grafeana 1% simika ihany, ampiharina tsara amin'ny cathode matevina miaraka amin'ny fanodinkodinana Nobilta. Ny coating amin'ny baolina grafeana dia manatsara ny androm-piainana sy ny fahaiza-mandeha amin'ny fiampangana haingana amin'ny alàlan'ny fanakanana ny fanehoan-kevitra ratsy sy ny fanomezana lalana mampandeha. Ny baolina grafeana mihitsy koa dia afaka miasa ho fitaovana anode miaraka amin'ny fahaizana manokana avo 716.2 mAh g−1. Ny sela feno mampiditra baolina grafeana dia mampitombo ny hakitroky ny angovo 27.6% raha ampitahaina amin'ny sela fanaraha-maso tsy misy baolina grafeana, mampiseho ny mety hisian'ny 800 Wh L−1 amin'ny toe-javatra ara-barotra, miaraka amin'ny fahaizana mihetsika 78.6% aorian'ny tsingerin'ny 500 amin'ny 5C sy 60 °C. Fampidirana Ny fandrosoan'ny batterie lithium-ion (LIB) dia nitarika fivoarana lehibe eo amin'ny lafiny maro amin'ny fiasan'izy ireo, ao anatin'izany ny hakitroky ny angovo, ny hakitroky ny herinaratra, ny androm-piainana, ary ny fiarovana. Amin'izao fotoana izao, ny fitaovana finday IT dia mandrafitra ampahany lehibe amin'ny fampiharana ny LIB, izay mahafa-po ny fanondroana fampandehanana ny LIB ankehitriny [1, 2, 3]. Na izany aza, rehefa niditra teo amin'ny tsena LIB ny fiara elektrika (EV), dia nametraka fenitra henjana kokoa ny fananana elektrokimika; tianay ny hakitroky ny angovo avo kokoa mba hampitomboana ny halaviran'ny fiara, ary takiana ny kinetika haingana kokoa ho an'ny fiampangana haingana sy ny asa haingam-pandeha. Ny fiarovana dia tena zava-dehibe ho an'ny fampiharana EV. Ny fanamby lehibe dia ny mandresy ny fifandraisana eo amin'ireo fananana fototra ireo; matetika tsy mora ny manatsara ny fananana iray nefa tsy manimba ny hafa. Io fifandraisana io dia hita eo amin'ny hakitroky ny angovo sy ny fiampangana haingana (na ny fahaizan'ny herinaratra). Raha ny fampiasana fitaovana nano ho singa mavitrika [4, 5] sy ny fampidirana fitaovana nano karbonina [6, 7, 8] ho toy ny mpampita herinaratra dia nampiseho fiampangana haingana kokoa amin'ny alàlan'ny fampihenana ny halaviran'ny famoahana ion ary ny fanoherana anatiny, ny ankamaroan'ireo fomba ireo dia mbola mila fanatsarana alohan'ny hampiharana azy amin'ny teknolojia LIB ankehitriny. Ny hakitroky ny fampifangaroana ny fitaovana nano dia ambany kokoa noho ny an'ny sombin-tsolika mahazatra, izay manimba ny hakitroky ny angovo, zavatra manan-danja ho an'ny fampiharana maro ny LIB noho ny lafiny hafa. Amin'ny fomba mitovy amin'ny fampihenana ny fanoherana anatiny, ny fampidirana fitaovana nano karbonina toy ny grafeana dia noporofoina fa mahomby amin'ny fampitomboana ny fampitaovana herinaratra ny electrodes laboratoara. Na izany aza, ny fahazoana fizarana mitovy amin'ny votoatin'ny lanjany kely (ohatra, <3 wt%) ny fitaovana nano karbonina amin'ny dingana famatsiana lehibe dia mbola tsy noporofoina. Ny fanovana ny fitaovana mavitrika efa misy amin'ny fampidirana singa vahiny [9, 10] na fanaraha-maso ny stoichiometry [11, 12, 13] dia afaka mampitombo ny fandehanan'ny Li ion ary noho izany ny hafainganam-pandehan'ny fitaovana mavitrika mahazatra misy refy mikrô. Ny ankamaroan'ireo fomba ireo anefa dia mahomby amin'ny vidin'ny fahaizana manokana. Ankoatra izany, ankoatra ny hakitroky ny angovo sy ny fiampangana haingana, ny fahazoana androm-piainana lava, indrindra amin'ny mari-pana avo (ohatra, 60 °C), dia mbola fanamby ho an'ny LIB mandroso izay mampiditra fitaovana electrode misy fahaizana avo. Raha ny fitaovana oxide misy Ni-rich sy Li-rich layered no heverina ho fitaovana cathode ho avy noho ny fahaizany manokana tsara kokoa raha ampitahaina amin'ny LiCoO2 mahazatra, dia fantatra fa ny fangaroa tsy maintsy atao mandritra ny fiampangana dia manimba ny rafitra layered ho spinels na rock-salt, miaraka amin'ny fanehoan-kevitra tsy ilaina eo amin'ny velaran'ny electrode. Raha jerena ireo ezaka natao hatreto, ny iray amin'ireo vahaolana tena azo tanterahina mba hahazoana fiampangana haingana ny fitaovana cathode tsy misy very ny hakitroky ny angovo sy ny androm-piainana dia ny fitadiavana fitaovana fiarovana mampita izay azo ampiharina mitovy amin'ny fitaovana mavitrika amin'ny votoatin'ny kely indrindra. Ilaina ihany koa ny fitaovana anode mandroso satria ny anode graphite ankehitriny dia mijaly noho ny fametrahana Li metaly mandritra ny fiampangana haingana. Eto izahay dia mitatitra fitaovana grafeana-silica (SiO x) antsoina hoe baolina grafeana (GB), ho toy ny fitaovana coating ho an'ny fitaovana cathode layered Ni-rich misy fahaizana avo ary koa ho toy ny fitaovana anode LIB. Ny GB tsirairay dia ahitana ivon'ny nanoparticle SiO x sy ny sosona grafeana manodidina, ka mamorona rafitra popcorn telo-dimensional (3D). Ny nanoparticle SiO x dia manana anjara toerana lehibe amin'ny lafiny maro, toy ny fisorohana ny famoronana sosona silika karbaida (SiC) eo amin'ny interface SiO x –graphene mandritra ny fitomboan'ny grafeana, manome antoka ny coating mitovy ny GB amin'ny fitaovana cathode, ary manome fahaizana manokana avo rehefa ampiasaina ny GB ho fitaovana anode. Ny coating mitovy ny GB amin'ny cathode Ni-rich dia manatsara ny fahamarinan'ny interface amin'ny electrolyte ary ny fampitaovana herinaratra manerana ny electrode, ka mampitombo ny fahaizana mihetsika sy ny fahaizana fiampangana haingana ny cathode. Vokatra Famoronana ny baolina grafeana Mba hamoronana ny GB toy ny popcorn, dia namolavola dingana famokarana etona misy grafeana (CVD) izahay. Ny entona CH4 dia nampidirina tao anaty fatana misy nanoparticle SiO2 (hateviny 20-30 nm) amin'ny 1000 °C. Amin'io mari-pana io, ny CH4 dia rava ka mamokatra atoma hydrogène, izay mety hampihena ny SiO2 ho SiO x (x < 2). Ny OH- koa dia novokarina miaraka amin'ny alalan'ny fanehoan-kevitra manaraka: Ny endri-javatra fototra amin'ity fanehoan-kevitra ity dia ny SiO x novokarina dia manome toerana catalytic ho an'ny fitomboan'ny grafeana, ary ny OH- dia manompo ho toy ny mpanentana malefaka mba hanatsarana ny famoronana karbaona grafitika mankany amin'ny grafeana [14, 15]. Ny anjara toerana an'ny mpanentana malefaka amin'ny famoronana karbaona grafitika dia vao haingana no nofaritana [16] amin'ny fomba iray, izay raha tsy misy mpanentana malefaka, ny famoronana karbaona amorphe dia be indrindra. Na izany aza, raha misy mpanentana malefaka, dia hita fa ny fanehoan-kevitra mankany amin'ny famoronana CO na CO2 no tiana kokoa ho an'ny atom'ny karbaona izay mety ho lasa karbaona amorphe. Raha ny marina, ny fitomboan'ny grafeana mora ampiasaina ny catalysts metaly dia fantatra fa mitranga amin'ny fomba mitovy [17, 18, 19], izay ny oksizenina sisa tavela eo amin'ny velaran'ny metaly dia mitarika fanehoan-kevitra tian'ny famoronana karbaona grafitika. Ny fisian'ny mpanentana malefaka dia manakana ny famoronana sosona silika karbaida (SiC) eo amin'ny velaran'ny SiO x satria ny mpanentana dia manakana ny fampihenana ny Si mankany amin'ny famoronana SiC [19]. Amin'ny fiheverana ny drafitra fanehoan-kevitra mifototra amin'ny fampiasana CH4 ihany, amin'ny mari-pana ambany 900 °C, zara raha nitombo ny grafeana. Mifanohitra amin'izany kosa, amin'ny 1050 °C sy mihoatra, ny fitomboan'ny grafeana dia lasa haingana loatra mankany amin'ny famoronana graphite (Supplementary Fig. 1). Marihina fa ny mari-pana fitomboana 1000 °C dia ambany kokoa noho ireo (1100–1400 °C) ampiasaina matetika ho an'ny fitomboan'ny grafeana mifototra amin'ny CVD mifototra amin'ny substrates Si sy SiO2 tsy misy catalysts metaly [20, 21, 22]. Ny anjara toerana manan-danja amin'ny tontolo iainana fitomboana dia nanamarika tamin'ny andrana fanaraha-maso (Supplementary Fig. 2); taorian'ny dingana CVD mahazatra nitondrana catalysts metaly, ny CH4 sy H2 dia nampidirina tamin'ny tahan'ny fikorianan'ny volom-borona 3:7 tamin'ny 1000 °C. Satria ny fandrava ny CH4 dia voalanjalan'ny H2 betsaka, ny fitomboan'ny grafeana dia tena miadana, ka mampiseho ny maha-zava-dehibe ny fampiasana CH4 irery ihany amin'ny fitomboan'ny grafeana mahomby amin'ny famoronana antsika. Amin'ny ankapobeny, ny fisafidianana ireo akora sy ny mari-pana fanehoan-kevitra amin'ity drafitra fanehoan-kevitra ity dia miavaka amin'ireo mpandray anjara miorina amin'ny CVD teo aloha nampiasa catalysts metaly ary mitana anjara toerana lehibe amin'ny famoronana fitaovana grafeana–SiO x miaraka amin'ny rafitra telo-dimensionalika. Andian-tsimiavin'ny scanning electron microscope (SEM) (Supplementary Fig. 3a–f) sy transmission electron microscope (TEM) (Fig. 1a–g) natao nandritra ny dingana CVD dia mampiseho ny fiovan'ny fitomboan'ny grafeana sy ny endrika. Rehefa afaka 5 minitra ny dingana CVD, ny sarimihetsika grafeana 2-3 sosona dia hita tamim-pahatsorana teo amin'ny velaran'ny SiO2 (Fig. 1b, e), ary ny loko vovoka dia lasa mainty (Supplementary Fig. 3g). Ny fitomboan'ny grafeana dia lasa malaza kokoa rehefa afaka 30 minitra ny dingana CVD, izay hita tsara ny endrika sarimihetsika 3D (Fig. 1c, f). Ny sary TEM avo lenta (Fig. 1g) dia maka ny fandrindrana atomika hexagonal amin'ny ampahany amin'ny grafeana, izay maneho ny velaran-tany fototra. Rehefa afaka 30 minitra, hita ihany koa fa nihena ny haben'ny nanoparticle SiO2 avy amin'ny 28.2 ka hatramin'ny 15.3 nm amin'ny salan'isa (Supplementary Fig. 4). Nitranga izany satria ny fitomboan'ny grafeana dia ahitana ny fampihenana SiO2 voalaza teo aloha sy ny famoronana OH- manaraka. Noho izany, ny fitomboan'ny grafeana manontolo dia mitovy amin'ny popcorn mipoitra amin'ny rafitra telo-dimensionalika, novokarina tamin'ny vidin'ny voan'ny voalohany (Fig. 1h). Fitomboan'ny grafeana avy amin'ny nanoparticle SiO2. **a**–**c** Ny famakafakana TEM **a** talohan'ny fitomboana CVD, **b** rehefa avy nisy 5 minitra nitomboana, ary **c** rehefa avy nisy 30 minitra nitomboana (sakana: 50 nm). **d**–**f** Ny sariny voalohany tsirairay (sakana: 10 nm). **g** Sary avo lenta kokoa ny grafeana rehefa afaka 30 minitra nitomboana ary ny fahitana azy amin'ny ambaratonga atomika avy amin'ny boaty fotsy (inset) (sakana: 2 nm). **h** Famaritana grafika ny fitomboan'ny grafeana toy ny popcorn avy amin'ny nanoparticle SiO2 Ny fitomboan'ny grafeana dia nohazavaina tamin'ny andian-tsimiavin'ny fanadihadiana fanampiny. Ny fandrefesana X-ray diffraction (XRD) azo nandritra ny fitomboana dia mampiseho fa rehefa mitohy ny dingana CVD, ny peaks amin'ny 2θ = 26.44° sy 44°, mifanaraka amin'ny elatra (002) sy (101) an'ny graphite, dia nitombo hatrany (Fig. 2a), manamafy indray ny famoronana karbaona grafitika [23, 24, 25]. Ny fitomboan'ny grafeana koa dia hita teo amin'ny peaks amin'ny 284.5 sy 291.5 eV ao amin'ny C 1s sampana ny X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis (Fig. 2b) [22, 23]. Ny peak amin'ny 284.5 eV dia voatondro ho an'ny fifamatorana C–C sy C = C, izay niseho tamim-pahatsorana rehefa afaka 30 minitra nitomboana noho ny famoronana karbaona grafitika. Ny fivoaran'ny XPS peaks ao amin'ny Si 1s sampana ny XPS analysis (Fig. 2c) dia manamafy indray [25] ny fampihenana ny SiO2 nandritra ny dingana CVD. Miaraka amin'ny fitomboan'ny fotoana fitomboana, ny peak akaikin'ny 103 eV dia nifindra tamin'ny angovo fanidiana ambany kokoa noho ny fihenan'ny haavo oksizenina ny Si. Mifototra amin'ny fisian'ny sy ny hamafiny ny mari-pahaizana karbaona ao amin'ny EDX mapping (Fig. 2d–g), hita fa na dia rehefa afaka 5 minitra aza, ny fitomboan'ny grafeana dia nitranga teo amin'ny velaran'ny SiO x, ary rehefa afaka 30 minitra, ny fitomboana dia niely nanerana ny faritra manontolo, raha toa ny Si sy O dia nijanona ho mitovy tsara. Ny ampahany amin'ny lanjan'ny grafeana, ary ny vokatra avy amin'ny Raman analysis, ny velaran-tany manokana, ary ny fampitaovana ny GB amin'ny fotoana fitomboana CVD samihafa dia rakotra ao amin'ny Table 1. Raha ny amin'ny velaran-tany manokana, ny fihenan'ny fampitomboana ny fotoana fanehoan-kevitra dia noho ny grafitizasiona mitohy izay mampifandray sy mampifamatotra ny sosona grafeana. Ny fitondrana Raman sy thermogravimetric (TG) detail dia aseho ao amin'ny Supplementary Fig. 5. Famakafakana ny baolina grafeana mandritra ny fitomboany. **a**–**c** Ny fanaraha-maso ny fitomboan'ny grafeana nandritra ny dingana CVD amin'ny alàlan'ny **a** XRD, **b** XPS amin'ny C 1s sampana, ary **c** XPS Si 2p sampana. **d**–**g** Ny EDX elemental mapping ho an'ny C, O, ary Si rehefa **d**, **e** 5 minitra ary **f**, **g** 30 minitra ny fitomboan'ny grafeana avy amin'ny SiO2 (sakana: 50 nm) Fampiharana ny baolina grafeana amin'ny fitaovana cathode Ni-rich Noho ny endrika sosona atomika, ny grafeana dia noheverina ho iray amin'ireo fitaovana idealy indrindra ho an'ny coating fiarovana amin'ny surface amin'ny fitaovana cathode misy fahaizana avo. Na izany aza, raha ny amin'ny dingana vahaolana malaza [26, 27, 28, 29] mifototra amin'ny fomba Hummer, ny fahazoana coating mitovy amin'ny votoatin'ny grafeana voafetra dia sarotra noho ny fanangonana, izay vokatry ny fifandraisana electrostatika matanjaka eo amin'ny sary grafeana. Mba handresena ny olana momba ny fanangonana, ny fomba hafa, toy ny fanapahana ny graphite amin'ny alàlan'ny dingana ball-milling, dia nampidirina [30]. Na izany aza, ity dingana ity dia matetika miadana (> 6 ora) ary, ambonin'izany rehetra izany, dia mety hanimba ny kristaly ny fitaovana tompoko. Tsara ihany koa ny manamarika fa ny coating karbaona amorphe amin'ny alàlan'ny dingana CVD dia tsy azo ampiharina amin'ny fitaovana oxide Ni-rich [31, 32] satria ny dingana CVD dia mampiseho metaly tetezamita (TM), manimba ny rafitra kristaly voalohany ny fitaovana tompoko. Mifanohitra amin'izany, ny GB novokarina tamin'ity fandinihana ity dia azo ampiharina amin'ny velaran'ny vovoka LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2 ara-barotra (habe = ~10 µm) amin'ny votoatin'ny kely indrindra 1 wt% amin'ny alàlan'ny dingana Nobilta milling malefaka. Ny dingana coating koa dia haingana be (~10 min amin'ny 3000 rpm). Ny voan'ny SiO x dia manana anjara toerana lehibe amin'ny fahafahana mahazo ity coating mitovy ity amin'ny votoatin'ny lanjany ambany. Ny voan'ny SiO x dia mahatratra 57.5 wt% ny GB (vokatra TG ao amin'ny Supplementary Fig. 5b) ary amin'ny dingana coating, ny fisiany dia mamela ny GB hampihatra hery fihenam-bidy amin'ny velaran'ny LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2, mamorona fifandraisana akaiky ary na dia mitranga aza. Mba hanamafisana izany trangan-javatra izany, ny dingana coating mitovy dia natao tamin'ny fifangaroana ara-batana 0.5 wt% SiO2 sy 0.5 wt% grafeana. Ity santionany ity dia nijaly tamin'ny fahasimbana kristaly teo amin'ny faritra surface ny NCM noho ny fifandonana mahery vaika eo amin'ny sombin-tsolika LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2 ary koa eo amin'ny sombin-tsolika LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2 sy ny rindrin'ny reactor (Supplementary Fig. 6). Ireo tranga ireo dia nampitomboin'ny fanangonana grafeana nitranga tsy nisy ny rafitra telo-dimensionalika misy ivon'ny nanoparticle SiO x. Ny coating mitovy ny GB dia nohamafisina tamin'ny famakafakana SEM sy TEM. Manomboka eto, ny LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2 talohan'ny sy taorian'ny coating GB dia antsoina hoe NCM voalohany sy GB-NCM, tsirairay avy. Ny sarimihetsika SEM ambany lenta ny NCM talohan'ny sy taorian'ny coating GB (Fig. 3a, b, Supplementary Fig. 6a, b) dia naneho endrika mitovy be satria ny fizarana mitovy ny votoatin'ny GB kely. Na izany aza, ny sary SEM avo lenta kokoa ny GB-NCM dia manondro fa ny GB dia nitarika teo anelanelan'ny sombin-tsolika tsirairay ny NCM (Fig. 3d). Ny fampidirana ny GB dia hita mazava kokoa tao amin'ny sary TEM (Fig. 3e, f). Ao amin'ny Fig. 3e, ny sarimihetsika grafeana dia hita teo amin'ny toerana misokatra teo ambonin'ny sombin-tsolika NCM (jereo ny tsipika mena). Ny sasany amin'ireo sarimihetsika grafeana dia nifanaraka tamin'ny velaran'ny NCM ary nampiseho elanelana mitohy 3.3 na 3.4 Å (Fig. 3f). Fampiharana ny GB amin'ny LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2. Sary SEM an'ny LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2 **a**, **c** talohan'ny (sakana: 2 µm ary 200 nm, tsirairay) ary **b**, **d** rehefa avy nisy coating GB (sakana: 2 µm ary 200 nm, tsirairay). **e**, **f** Sary TEM an'ny sarimihetsika grafeana (sakana: 5 nm). **e** Any anelanelan'ny sombin-tsolika tsirairay ny LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2 ary **f** ampiharina amin'ny sombin-tsolika tsirairay ny LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2. **g**, **h** EDX elemental mapping ny LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2 ho an'ny C sy Si (sakana: 2 µm). **g** Talohan'ny ary **h** rehefa avy nisy coating GB. **i** Raman spectra an'ny GB, NCM voalohany LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2 ary GB-coated LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2. **j** XPS spectra an'ireo santionany telo mitovy amin'ny C 1s sampana. **k** Famaritana schematic ny coating GB amin'ny LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2 Ny EDX elemental mapping talohan'ny sy taorian'ny coating GB (Fig. 3g, h) dia mampiseho ihany koa ny fizarana mitovy ny GB manerana ny faritra tsirairay ny sombin-tsolika NCM. Amin'ny famakafakana Raman (Fig. 3i), ny NCM voalohany dia tsy nampiseho peaks, raha ny coating GB amin'ny tranga GB-NCM dia nasehon'ny D, G, ary 2D peaks, izay mifanaraka amin'ireo an'ny GB tsy misy fampiasana. Toy izany koa, ny famoronana karbaona grafitika asehon'ny fifamatorana C–C sy C = C dia hita tao amin'ny C 1s spectrum ny GB-NCM (Fig. 3j). Ny peak satellite amin'ny 291.5 eV dia manamafy ihany koa ny famoronana karbaona grafitika [23]. Marihina, na dia ny 1 wt% fanampin'ny GB aza dia nanatsara ny fampitaovana NCM powder tsara rehefa nozahana tamin'ny endrika pellet; ny NCM pellet voalohany sy ny GB-NCM pellet dia nampiseho sandan'ny fampitaovana 1.13 × 10−3 sy 9.72 × 10−2 s cm−1, tsirairay avy. Amin'ny ankapobeny, ny rafitra telo-dimensionalika miavaka ny GB dia ahafahana coating mitovy amin'ny vovoka NCM misy refy mikrô amin'ny votoatin'ny kely indrindra (Fig. 3k) ary manampy amin'ny fampitaovana NCM somary ambany. Fitsapana bateria Mba handinihana ny fiantraikan'ny coating GB amin'ny fampandehanana ny bateria, ny NCM voalohany sy ny GB-NCM dia nosedraina voalohany tamin'ny endrika antsasaky ny sela, nampiasa disk metaly Li ho toy ny electrode mifanohitra sy reference. Ifantohanay aloha ny toeran'ny electrode izay nampiasanay, mba hanasongadinana ny fahafahana ara-barotra ny fomba mifototra amin'ny GB. Amin'ny cathode LIB ara-barotra ankehitriny mifototra amin'ny LiCoO2 (ohatra, ireo ampiasaina amin'ny finday), ny fitaovana mavitrika dia mandrakotra 96–97 wt% ny electrode mba hampitomboana ny hakitroky ny angovo [3]. Raha ny amin'ny fitaovana Ni-rich, noho ny fampitaovana elektrika ambany kokoa, ny votoaty ~92 wt% dia ekena ankehitriny ho sandany tsara indrindra, miaraka amin'ny mpampita fitaovana sy binder tsirairay avy amin'ny ~4 wt%. Amin'ny tranganay, mba hanonerana ny fampitaovana Ni-rich somary ambany ary noho izany hampitomboana ny votoatin'ny fitaovana mavitrika amin'ny ambaratonga electrode mifototra amin'ny LiCoO2, ny electrode iray ahitana 97 wt% NCM active material, 0.5 wt% super P, 1.0 wt% GB, ary 1.5 wt% polymeric binder (polyvinylidene fluoride, PVDF) dia novokarina (jereo ny antsipiriany ao amin'ny Supplementary Table 1). Satria ny voan'ny SiO x dia mandrafitra 57.5 wt% ny GB (Supplementary Fig. 5b), ny grafeana mihitsy dia mahatratra 0.425 wt% ihany ny electrode manontolo. Tena mahavariana, ny fitomboan'ny votoatin'ny NCM (92 wt% → 97 wt%) no nahafahan'ny fampitaovana mihatsara noho ny GB nampidirina dia nampitombo ny hakitroky ny electrode tamin'ny ~33.3%; amin'ny hakitroky ny lanjany 190 mAh g−1, ny electrode GB-NCM (97 wt% active material) sy ny NCM voalohany (92 wt% active material) dia nanome 760 sy 570 mAh cc−1, tsirairay avy (Supplementary Table 2). Ho fanondroana, ny hakitroky ny fampifangaroana ny NCM amin'ireo electrodes roa ireo dia 4.0 sy 3.0 g cc−1, tsirairay avy. Ity fahasamihafana lehibe ity dia avy amin'ny hakitroky ny super P ambany; na dia ny fiovan'ny votoatin'ny super P kely aza dia mitarika fiovana lehibe eo amin'ny hakitroky ny fampifangaroana ny fitaovana mavitrika. Raha ny marina, ny hakitroky ny volom-borona mihatsara eo amin'ny lafiny cathode dia manana fiantraikany lehibe amin'ny hakitroky ny angovo feno sela, araka ny hohamafisina rehefa hohazavaina ny GB anode. Araka ny aseho ao amin'ny Supplementary Fig. 7a, nandritra ny tsingerin'ny vo