用于高能量密度金属电池的无金属聚合物基电流采集器
Mintao Wan1,2, Ralph Gilles3, Jiri Vacik4
1Helmholtz Institute Ulm (HIU), 89081, Ulm, Germany.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|September 13, 2024
概括
研究人员开发了一种轻量级,无金属的聚合物电流收集器,用于金属电池 (LMB). 这项创新显著减少了阳极质量,并提高了电池性能,提高了能量密度和循环寿命.
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:
- 金属电池 (LMB) 提供高能量密度,但阳极稳定性至关重要.
- 薄阳极容易碎裂,破坏导电性.
- 传统的铜电流采集器很重,并且阻碍了统一的涂层.
研究的目的:
- 为LMBs开发一种轻量级的,无金属的电流采集器.
- 改善LMBs的特定能量和循环寿命.
- 为了解决传统铜电流收集器的局限性.
主要方法:
- 制造一个超轻的,10微米厚的聚合物基电流采集器.
- 聚合物收集器与铜的比重比较.
- 使用新型电流采集器对LMB细胞进行电化学测试.
主要成果:
- 聚合物电流收集器的特定质量为1.03毫克厘米−2,约为铜的11%.
- 带有聚合物聚合物的LMB实现了448Wh kg-1的特定能量,比铜基电池增加18%.
- 由于更均的沉积,观察到更长的循环寿命.
结论:
- 无金属聚合物电流采集器为LMB提供了一个可行的铜替代品.
- 这一创新大大减少了电池的质量,提高了能量密度.
- 开发的电流收集器促进了稳定的涂层,延长了电池的使用寿命.


