《ACS AMI》：锂离子电池Si/C复合负极中锂离子扩散机理的探讨( 二 )

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图1 (a) c-Si和(b) a-C的原子结构；(c)、(d)和(e)是不同碳层厚度的Si/C复合材料（Si：红点；C：灰点；和Li：蓝点）；本研究中的两种复合模型：（f）混合模型和（g）核壳模型（亮粒子为c-Si ，暗粒子为a-C）

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图2 (a)Si/Si, (b) Si/Li和(c) Li/Li在不同嵌锂阶段的径向分布函数；（d）c-Si和（e）a-C嵌锂后的最终结构；在(d,e)中，粉色、灰色和蓝色分别代表Si原子、C原子和Li原子

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图3 C层厚度为(a)2、(b)3和(c) 4?的Si/C复合材料（混合模型）在嵌锂过程中不同模拟时间下的Li扩散的结构快照（粉色、灰色和蓝色分别代表Si原子、C原子和Li原子）

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图4 C层厚度为(a)2、(b)3和(c) 4?的Si/C复合材料（核壳模型）在嵌锂过程中不同模拟时间下的Li扩散的结构快照。（粉色、灰色和蓝色分别代表Si原子、C原子和Li原子）

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图5 (a)初始状态和嵌锂状态下的Si/Si、(b)具有不同C层厚度的混合模型Si/C复合材料嵌锂过程中的Si/Li、C/Li和Li/Li的径向分布函数；(c)不同C层厚度的Si/C复合材料嵌锂状态下的界面结构， (d)不同C层厚度的C层中Li原子的分布。（粉色、灰色和蓝色分别代表Si原子、C原子和Li原子）

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【《ACS AMI》：锂离子电池Si/C复合负极中锂离子扩散机理的探讨】图6 (a)初始状态和锂化状态下的Si/Si、(b)具有不同C层厚度的核壳模型Si/C复合材料锂化过程中的Si/Li、C/Li和Li/Li的径向分布函数；(c)不同C层厚度的Si/C复合材料嵌锂状态下的界面结构， (d)不同C层厚度的C层中Li原子的分布。（粉色、灰色和蓝色分别代表Si原子、C原子和Li原子）

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图7不同C层厚度的Si/C复合材料（包括混合型和核壳型）的(a)体积膨胀参数的定义和(b)体积膨胀比

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