在导电添加剂中设计有害的功能组,以实现高性能全固态电池
Jianqing Li1, Daren Xu2, Shiyu Yao1
1Key Laboratory of Physics and Technology for Advanced Batteries (Ministry of Education), State Key Laboratory of Superhard Materials, College of Physics, Jilin University, 130012, Changchun, P. R., China.
Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|February 17, 2024
概括
超级P导电添加剂的热还原通过将硫化物电解质的副作用反应降到最低,显著提高了全固态电池的性能. 这提高了先进电池应用的容量和保留率.
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
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- 导电添加剂对于全固态电池 (ASSLB) 中的复合阴极至关重要.
- 导电添加剂和硫化物电解质之间的界面副作用会阻碍离子运输,降低电池性能.
- 添加剂上的表面氧功能组往往会加剧这些有害反应.
研究的目的:
- 开发一种修改导电添加剂的方法,以减轻ASSLB的界面副作用.
- 为了研究表面修改对超级P导电添加剂电化学性能的影响.
- 提高活性材料的利用率,提高ASSLBs的稳定性.
主要方法:
- 用一个简单的热还原工艺来处理超级P导电添加剂.
- 修改后的超级P的表征,以确认表面氧功能组的去除.
- 制造和电化学测试ASSLBs使用复合阴极中减少的超P.
主要成果:
- 降低的超级P有效地去除了表面的氧功能组,削弱了与硫化物电解质的界面副作用.
- 采用1 wt%降低Super P的ASSLB实现了180.2 mAh g-1的容量,而未经处理的Super P的容量为130.8 mAh g-1.
- 容量保留显著改善,降低了Super P的81.8%,而未经处理的Super P的64.6%.
- 降低的超级P表现出优于降低碳纳米纤维的性能,这归因于更完整的导电网络.
结论:
- 导电添加剂上的表面氧功能组在ASSLB的界面稳定性中起着至关重要的作用.
- 热减热是一种有效的低成本策略,可以提高像Super P.这样的导电添加剂的性能.
- 这种方法为开发实用和高性能全固态电池提供了有希望的途径.
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