三维有序宏孔柔性电极设计,用于高性能离子电池
Yijie Wang1, Yan Deng1, Ji'ao Liu1
1Shanghai Key Laboratory of Special Artificial Microstructure Materials and Technology, School of Physics Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|February 28, 2024
概括
研究人员开发了一种超薄,灵活的3D订制宏的锡装饰阳极,用于离子电池 (ZIB). 这种设计提高了寿命和稳定性,为先进的灵活电子产品铺平了道路.
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:
- 灵活的离子电池 (ZIB) 由于安全性和成本,对便携式电子产品具有前景.
- 电极设计对于柔性ZIB的性能和寿命至关重要.
- 树突的生长仍然是限制ZIB寿命的关键挑战.
研究的目的:
- 开发一种超薄,灵活的阳极,可以缓解ZIBs中的树突生长.
- 提高灵活ZIB的循环稳定性和能量密度.
- 为实际应用创建一个高性能灵活的ZIB.
主要方法:
- 制造一个超薄的 (60微米) 3D 订制的巨孔 (3DOM) Sn@Zn 阳极.
- 使用性Sn位点来促进统一的涂/脱落.
- 开发一个灵活的3DOM MnO2/Ni阴极.
- 组装和测试完整的柔性ZIB装置.
主要成果:
- 3DOM Sn@Zn 阳极展示了均的电场分布和指导沉积.
- 对称的细胞实现了超长循环性能 (2400小时) 与低核聚变超电位 (8.9mV).
- 柔性ZIB (200微米厚) 显示出高体积能量密度 (11.76 mWh cm−3) 和在变形下稳定的运行.
结论:
- 3DOM Sn@Zn 阳极有效地抑制了树突的生长,并延长了 ZIB 的寿命.
- 开发的灵活的ZIB在压力下提供高能量密度和稳定的电源供应.
- 这项工作为设计先进的灵活能源存储设备提供了洞察力.


