生物基聚化-胺基) 衍生N,O联合化碳作为离子电池的快速充电阳极
Kottisa Sumala Patnaik1, Bharat Srimitra Mantripragada1, Rajashekar Badam1
1Graduate School of Advanced Science and Technology, Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) Nomi Ishikawa 923-1292 Japan matsumi@jaist.ac.jp.
Nanoscale advances
|September 9, 2024
概括
这项研究从生物基共聚合物中开发了双化碳,用于先进的离子电池 (LIB). 性能最好的材料是烧解聚胺-共胺8.5-1.5,在电动汽车应用中显示出出色的容量和稳定性.
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
- 可持续能源 可持续能源
背景情况:
- 对于快速充电,高容量的离子电池 (LIB) 的高需求,特别是对于电动汽车.
- 需要新的阳极材料来提高LIB性能和寿命.
- 探索生物基,合碳材料作为可持续的替代品.
研究的目的:
- 为了合成和评估和氧的双化碳,由聚 (胺-co-amide) 共聚合物作为LIB阳极材料.
- 为了研究变化的本齐米达与胺比对电化学性能的影响.
- 为了评估长期循环稳定性和性能在一个完整的电池配置.
主要方法:
- 合成具有不同单体比的多 (胺-co-amide) kopo 聚合物 (8.5:1.5, 7:3, 5:5).
- 在气氛下对共聚合物进行热解,以产生双化碳 (N和O).
- 使用合成的碳作为阳极和电化学性能测试 (速率能力,循环稳定性) 制造硬币电池.
主要成果:
- 烧化聚胺-协胺 8.5-1.5 (PYPBIPA8.5-1.5) 样本表现出优越的速率性能,特别是在高电流密度下.
- PYPBIPA8.5-1.5在4.0 A g-1下显示了135 mAh g-1的高脱能力,在3000个循环后保持了90%的容量.
- 一个使用PYPBIPA8.5-1.5作为阳极和LiNi0.80Co0.15Al0.05O2作为阴极的完整硬币单元成功制造.
结论:
- 来自生物基聚 ((胺-co-amide) 的和氧双化碳是高性能LIB的阳极材料.
- 特定的共聚合物比率显著影响电化学性质,8.5:1.5比率产生最佳结果.
- 开发的材料显示了需要快速充电和长周期寿命的应用的潜力,例如电动汽车.
