高负荷电极的合理设计,具有优越的性能,用于储能装置的实际应用
Bin Tang1,2, Yike Wei1, Rui Jia1
1Advanced Energy Storage Technology Research Center, Shenzhen Institute of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences, Shenzhen, Guangdong, 518055, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|November 27, 2023
概括
高负荷电极是实用的高能电池的关键,降低成本和提高性能. 本综述讨论了可充电电池中高负荷电极的挑战和解决方案.
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:
- 高负荷电极对于实用的高能电池至关重要,可减少非活性物质含量.
- 目前的策略通常在低活性物质负载 (<2 mg cm−2) 的情况下实现高性能,这对于应用来说是不够的.
- 扩大电极加载面临诸如离子/电子运输差,体积变化和制备限制等挑战.
研究的目的:
- 详细讨论高负荷电极性能衰减背后的机制.
- 总结有效的解决方案,以克服这些挑战.
- 提出未来的研究方向,并确定商业化技术障碍.
主要方法:
- 文献综述侧重于高负载电极中电化学性能衰变的机制.
- 对改善高负荷电极性能现有策略的分析.
- 综合目前的成就和未来前景.
主要成果:
- 确定了高负荷电极的关键挑战:缓慢的动力学,体积膨胀和反应障碍.
- 突出解决方案包括兴奋剂和结构设计以减轻性能衰退.
- 强调需要解决这些问题来实现实际电池开发的必要性.
结论:
- 高负荷电极对于推进高能量密度可充电电池至关重要.
- 兴奋剂和结构修改为提高表现提供了有希望的途径.
- 克服技术挑战对于这些先进电池的商业化至关重要.


