稳定循环和低温运行,使用碳涂层无形石墨阳极用于离子电池
Pengfei Xiao1, Zhongming Wang1, Kecheng Long1
1State Key Laboratory of Powder Metallurgy, Central South University Changsha 410083 P. R. China meilin@csu.edu.cn.
RSC advances
|April 25, 2024
概括
这项研究开发了无形碳涂层石墨 (GC) 来提高离子电池 (LIB) 的性能. GC增强了稳定性和低温运行,这对于扩大LIB市场至关重要.
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:
- 由于石墨阳极的限制,离子电池 (LIB) 在稳定的循环和低温性能方面面临挑战.
- 石墨的异质性和不良动力学促进了树状石的形成,特别是在快速充电或低温时.
- 解决这些问题对于不断扩大的LIB市场至关重要.
研究的目的:
- 为了设计一个无形的碳涂层石墨 (GC) 阳极材料.
- 提高LIBs的电化学性能,特别是在快速充电和低温条件下.
- 为了减轻树状石的形成,并提高循环稳定性.
主要方法:
- 通过化学蒸汽沉积 (CVD) 在石墨上涂上无形碳涂层.
- 涂层石墨 (GC) 阳极的电化学表征.
- 在各种条件下制造和测试GC‖LiCoO2囊细胞.
主要成果:
- GC阳极显示了增强的反应动力学和扩展的离子扩散通路.
- 观察到极化减少,减轻了沉降风险.
- 带有GC阳极的囊细胞在5C/5C的1200个循环后保持了87%的容量.
- 在-20°C和0.5°C,GC-2保持了163 mAh的g-1容量,明显高于原始石墨 (65 mAh的g-1).
- 即使在-40°C下,也注意到了出色的容量保留.
结论:
- 无形碳涂层有效地提高了LIBs中的石墨阳极性能.
- GC阳极可实现稳定的循环和优越的低温操作.
- 这项技术对极端环境中的实用LIB应用具有前景.
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