喷涂石墨电极作为离子电池的高循环稳定性和改进的动力学阳极
Ghizlane Elomari1, Loubna Hdidou1, Hicham Larhlimi1
1Materials Science, Energy and Nano-engineering Department, Mohammed VI Polytechnic University, Lot 660-Hay Moulay Rachid, 43150 Ben Guerir, Morocco.
ACS applied materials & interfaces
|January 3, 2024
概括
无形薄膜增强了用于电池的合成石墨电极. 一个1μm涂层提供了出色的稳定性,高容量保留,并提高了速率能力,提高了储能性能.
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:
- 合成石墨是离子电池中常见的阳极材料.
- 比石墨具有更高的理论容量,但受到体积扩张问题的困扰.
- 开发稳定的基于的阳极对于下一代电池至关重要.
研究的目的:
- 在合成石墨电极上开发和描述无形薄膜.
- 为了研究Si涂层石墨电极的电化学性能,包括容量和速率能力.
- 为了优化膜厚度,以提高电池性能.
主要方法:
- 一步物理蒸汽沉积 (PVD) 用于沉积无形Si薄膜.
- 使用X射线衍射,扫描电子显微镜,拉曼光谱和形状测量进行表征.
- 通过循环电压测量和静电技术进行电化学评估,包括现场拉曼光谱.
主要成果:
- 用无形Si薄膜实现了对石墨电极的统一和完整覆盖.
- 厚度为1μm的Si涂层石墨 (Si@G) 显示出高的初始放电能力 (628.7 mAhg−1),96.2%的容量保留,在C/3.3时>99%的库伦比效率.
- 在3C保持250mAhg-1的放电容量,显著超过裸体石墨的性能.
结论:
- 由PVD沉积的无形薄膜有效地增强了合成石墨电极.
- 优化的Si涂层 (1μm) 提供了优越的电化学稳定性和速率能力.
- 这种方法提供了一种可扩展的方法,用于提高储能设备中的阳极性能.
