稳定的低温Al电池通过整合聚多巴胺衍生的N-化碳纳米层与片石墨进行实现
Wei Guan1, Bojun Gu1, Jiguo Tu1
1State Key Laboratory of Advanced Metallurgy, University of Science and Technology Beijing, Beijing, 100083, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|September 5, 2023
概括
这项研究改进了用于寒冷气候的离子电池,使用N-doped碳纳米球来提高石墨性能. 经过修改的电池在低温下显著提高容量保留和循环寿命.
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:
- 电池性能,特别是放电容量和循环寿命,在寒冷的环境中显著降低,这对新能源技术构成了重大挑战.
- 离子电池 (AIB) 对储能充满希望,但在低温性能方面存在局限性.
研究的目的:
- 为了增强离子电池的低温特性.
- 在寒冷条件下提高AIB的排放能力和循环寿命.
主要方法:
- 使用聚多巴胺衍生的N-化碳纳米圈对石墨材料的修改.
- 在石墨中引入更活跃的位点和离子运输通道.
- 在低温下对离子导电性和离子扩散电阻的评估.
主要成果:
- 在低温环境中实现了较好的离子导电性和较低的离子扩散电阻.
- 在-20°C下,增强容量保留率从23%提高到60%.
- 经过5500个周期在-10°C的温度下表现出极好的超长周期稳定性.
结论:
- 聚多巴胺衍生的N-化碳纳米圈有效地提高了离子电池中石墨的低温性能.
- 增强活性位点,离子运输通道和离子导电性的协同效应是改善低温特性的关键.
- 该战略为开发实用,高能量密度,低温度的离子电池提供了一种新的方法.


