离子电池激光打印多层阳极的电化学特性
Ulrich Rist1, Viktoria Falkowski1, Wilhelm Pfleging1
1Institute for Applied Materials-Applied Materials Physics (IAM-AWP), Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Hermann-von-Helmholtz-Platz 1, 76344 Eggenstein-Leopoldshafen, Germany.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|September 9, 2023
概括
激光诱导向前转移 (LIFT) 能够在不影响性能的情况下实现先进的电池电极设计. 这种打印方法允许创建新的多层结构,提高电池容量和未来能源存储解决方案的寿命.
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
- 增材制造 增材制造 增材制造
背景情况:
- 先进的电极架构对于提高电池性能指标,如功率密度,能量密度和寿命至关重要.
- 传统的电极制造方法可能会限制复杂,高性能结构的开发.
研究的目的:
- 评估激光诱导向前转移 (LIFT) 作为创建先进电池电极架构的新技术.
- 研究LIFT对电池材料电化学性能的影响.
- 探索LIFT在制造具有量身定制属性的多层电极方面的潜力.
主要方法:
- 使用激光诱导向前转移 (LIFT) 打印用于电极制造.
- 使用聚乙烯化物 (PVDF) 粘合剂和n-甲基-2-利 (NMP) 溶剂的LIFT打印阳极与最新涂层阳极的电化学性能比较.
- 用状和球形石墨颗粒制造和特征化多层电极.
- 设计并测试了一种多层阳极,其中有一个富含的中间层.
主要成果:
- 确认LIFT打印不会对转移的电池材料的电化学性能产生负面影响.
- 实现了321 mAh·g-1至351 mAh·g-1的特定容量,用于组合石墨颗粒类型的多层电极.
- 获得了745mAh·g-1的初始特异容量,用于包含富中间层的多层阳极.
结论:
- LIFT技术是开发先进电池电极设计的可行方法.
- 在LIFT过程中,可以保持电池材料的电化学完整性.
- 这种技术有助于创建新的3D电池系统,为优化能源存储铺平了道路.
