具有高质量负载的分层3D电极设计,使高能量密度的灵活离子电池成为可能
Dong-Yeob Han1, Hye Bin Son1, Sang Hyun Han2
1Department of Chemistry, Pohang University of Science and Technology (POSTECH), Pohang, 37673, Republic of Korea.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|August 2, 2023
概括
研究人员为灵活的离子电池 (LIB) 开发了一种分层的3D电极. 这一创新使可穿戴电子产品具有高能量密度和更高的灵活性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 灵活的离子电池 (LIB) 对可穿戴电子产品至关重要.
- 在LIB中实现高能量密度和灵活性仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 为高性能灵活的LIB引入一个层次的3D电极 (H3DE).
- 克服当前灵活的LIBs在能量密度和机械稳定性方面的局限性.
主要方法:
- 一个具有双连续结构的等级3D电极 (H3DE) 的制造.
- 活性材料和导电剂在3D框架上的均分布.
- 电极和电解质的集成用于增强的离子/电子传输.
主要成果:
- 在H3DE使得快速的离子/电子运输,改善氧化还原动力学和降低细胞电阻.
- 在重复的机械应力下表现出卓越的结构完整性和灵活性.
- 实现了创纪录的高能量密度 (438.6 Wh kg−1 和 20.4 mWh cm−2) 和面积容量 (5.6 mAh cm−2).
结论:
- H3DE提供了一个可行的策略,用于创建高能量密度,灵活的LIB.
- 开发的LIB在各种曲条件下表现出稳定的循环性能.
- 这一进步为下一代灵活的储能设备铺平了道路.
