一个稍微扩展的高容量的石墨阳极,由稳定的离子/金属混合储存所实现
Tong Li1, Yun Cao1, Qiuchen Song1
1Tsinghua Shenzhen International Graduate School, Tsinghua University, Shenzhen, 518055, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|May 28, 2024
概括
开发扩展的石墨阳极通过使稳定的金属储存成为可能,提高了离子电池的容量. 这一创新提高了能量密度,并提高了电池的安全性和性能,特别是在低温下.
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:
- 在阳极中整合离子和金属存储机制可以增加电池能量密度.
- 当前的石墨阳极在适应金属时,与树的生长和短路作斗争.
- 商业碳酸盐电解质对涂层和脱落提出了稳定性挑战.
研究的目的:
- 开发一种能够容纳金属的新型石墨阳极,以提高电池容量.
- 在商业电解质中实现高容量和稳定的离子/金属存储之间的平衡.
- 为了提高离子电池的安全性和循环稳定性.
主要方法:
- 制造一个球形石墨阳极,具有精确可调的扩展结构.
- 测试阳极对间隔/脱间隔和板/脱落的容量.
- 组装和评估使用高负载LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2阴极和修改后的阳极的全电池.
主要成果:
- 扩展石墨阳极的容量是传统石墨的1.5倍 (558 mAh g-1).
- 全细胞表现出长期循环稳定性,在200个循环后保持75%的容量.
- 在-20°C下,每周期达到0.05%的低容量衰变率.
结论:
- 开发的扩展石墨阳极有效地容纳金属,提高电池的能量密度.
- 阳极结构确保了商业碳酸盐电解质的稳定储存和快速动力学.
- 这种方法为更安全,更高容量的离子电池提供了有希望的战略,特别是用于低温应用.
