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Updated: Jun 22, 2025
06:58
Zinc-Sponge Battery Electrodes that Suppress Dendrites
Published on: September 29, 2020
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离子电池的无粘合剂阳极包括使用电泳沉积获得的碳纳米管上的反纳米颗粒,使用电泳沉积
Xuan-Manh Pham1, Syed Abdul Ahad1, Niraj Nitish Patil1
1Department of Chemical Sciences and Bernal Institute, University of Limerick, Limerick V94 T9PX, Ireland.
ACS applied materials & interfaces
|July 1, 2024
概括
我们开发了一种用于离子电池 (PIB) 的新型无粘合剂阳极,在碳纳米管内使用纳米粒子. 这种结构增强了稳定性和能力,克服了当前PIB阳极技术的挑战.
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:
- (Sb) 是离子电池 (PIB) 的一个有前途的阳极材料,因为它具有很高的理论容量.
- 关键的挑战包括在循环过程中显著的体积变化,粉碎和分层,这阻碍了实际应用.
- 开发稳定且耐用的基于Sb的阳极对于推进PIB技术至关重要.
研究的目的:
- 通过嵌入在多壁碳纳米管 (MWCNTs) 中的纳米粒子 (Sb NPs) 来设计用于 PIB 的稳定和高性能无粘合剂阳极.
- 研究Sb/CNT架构对电化学性能和循环稳定性的影响.
- 展示先进的基于合金的阳极的简单制造方法.
主要方法:
- 使用电泳沉积 (EPD) 来制造无粘合剂的Sb/CNT纳米复合材料电极.
- 纳米复合材料中的Sb质量比有系统地变化.
- 通过静电循环评估电化学性能,并进行循环后分析.
主要成果:
- 优化的Sb/CNT纳米复合材料电极表现出极好的循环稳定性,在C/5 (341.30 mA hg-1) 300个循环后保持其初始容量的90%.
- 在1C的300个循环后,获得了185.69mA hg-1的高可逆容量.
- 独特的Sb/CNT结构有效地适应体积变化,防止分层,保持电极完整性.
结论:
- 由EPD制造的无粘合剂Sb/CNT纳米复合电极为PIB中的Sb基阳极提供了强大的解决方案.
- 开发的架构有效地减轻了与合金阳极相关的常见故障机制.
- 这项工作为下一代高性能离子电池阳极提出了一个有前途的制造战略.
