一个带有离子导电,电子/溶剂驱动接口的快充石墨阳极
Min Niu1, Liwei Dong1, Junpei Yue2
1MOE Engineering Research Center for Electrochemical Energy Storage and Carbon Neutrality in Cold Regions, School of Chemistry and Chemical Engineering, Harbin Institute of Technology (HIT), Harbin, 150001, P. R. China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|March 22, 2024
概括
研究人员开发了一种新的表面修饰,用于离子电池中的石墨阳极. 这项创新使10分钟的充电能够实现,同时在数千个循环中保持稳定的电化学性能.
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:
- 石墨是可充电离子电池的主要阳极材料.
- 目前的石墨阳极由于结构缺陷和寄生反应而面临快速充电的局限性.
- 现有的表面改造不足以实现实际快速充电要求.
研究的目的:
- 为了提高石墨阳极的快速充电能力和长期稳定性.
- 为了克服传统表面改造的局限性,以实现高速率的性能.
- 为下一代电池开发一种新的接口工程策略.
主要方法:
- 使用氧化-化 (MoOx-MoNx) 层对石墨的表面进行修改.
- 修改过的阳极的界面性能的表征.
- 电化学测试用于评估速率能力,容量和循环寿命.
主要成果:
- 该MoOx-MoNx层促进了快速的离子扩散,同时防止了溶剂协同插入和电子泄漏.
- 修改后的石墨阳极实现了340.3 mAh g-1.1的高可逆容量.
- 在6°C下 4000个周期表现出卓越的稳定性,表明运行寿命长.
结论:
- MoOx-MoNx接口层是快速充电离子电池的一个有希望的策略.
- 这种方法有效地调节了界面质量和电荷转移,以提高性能.
- 修改后的石墨阳极显示出开发10分钟可充电电池的潜力,可延长续航时间.
