软碳-氨酸与固态金属电池的快速批量扩散动力学
Zhixuan Wang1,2,3, Zhenliang Mu4, Tenghuan Ma1,5,6
1Tianmu Lake Institute of Advanced Energy Storage Technologies, Liyang, Jiangsu, 213300, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|December 5, 2023
概括
研究人员开发了一种新型的N,S-合碳阳极,用于全固态金属电池 (ASSLMB). 这一突破抑制了树的生长,提高了电池的性能和长寿命,用于实际应用.
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:
- 全固态金属电池 (All-solid-state lithium-metal batteries,简称ASSLMBs) 面临的挑战是由于树的生长,其效率低,寿命短.
- 这些树突阻碍了离子运输,降低了电池的性能,并构成安全风险.
研究的目的:
- 设计和开发一种新型阳极材料,用于无树的ASSLMBs.
- 提高离子运输动力学,提高电池性能和循环寿命.
主要方法:
- 制造多个扩散通道的N,S-合软碳,通过硫尿素化扩大层间距.
- 在ASSLMB中对阳极材料的电化学表征.
主要成果:
- 合N,S的碳阳极表现出扩大的层间距,促进了层内和层间的优质Li+运输.
- 实现了创纪录的高电流密度 (15 mA cm-2),面积容量 (20 mAh cm-2) 和能量密度 (403 Wh kg-1).
- 经过证明的超长周期寿命 (>13,000周期) 和启用袋式电池,能量密度>305Wh kg−1.
结论:
- 开发的N,S-doped碳阳极通过改善散体相扩散动力学,有效地抑制了树的生长.
- 这种材料代表了ASSLMB的实际应用的重大进步,提供了高性能和耐用性.
