铜聚烯金属塑料复合铜:用于具有高能量密度的离子电池的未来防阳极电流采集器解决方案
Jing Niu1, Xianli Huang1, Hui Yang1
1College of Material Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, 211006, Nanjing, Jiangsu Province People's Republic of China.
ACS applied materials & interfaces
|October 12, 2024
概括
研究人员通过使用空气等离子处理来增强聚烯和铜层之间的附着性来改进离子电池的复合铜. 这项创新为高能量密度电池提供了一个有希望的,具有成本效益的阳极电流采集器.
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
背景情况:
- 复合铜是高能量密度离子电池 (LIB) 的一个有前途的阳极电流收集器,因为它的轻量级和低成本.
- 聚烯 (PP) 薄膜是复合铜的常见支层,因其机械和化学稳定性而受到重视.
- 一个关键的挑战是PP和铜层之间的弱接口粘附,这是由于表面能量差异造成的.
研究的目的:
- 为了增强复合铜中聚烯和铜层之间的接口粘附.
- 开发一种强大的复合铜片,适用于高能量密度的离子电池应用.
主要方法:
- 使用空气等离子处理对聚烯薄膜进行水友性修饰.
- 复合铜 (PP@Cu-1) 通过磁铁喷射和电制造的制造.
- 使用T皮试验评估界面粘附.
主要成果:
- 空气等离子处理成功使PP薄膜具有水友性,改善了表面能量.
- 与未经处理的样本 (PP@Cu-0) 相比,PP@Cu-1复合铜显著增强了粘附力,剥皮强度增加了7倍.
- 在LIBs中,PP@Cu-1复合铜表现出极好的电化学性能.
结论:
- 空气等离子处理是改善复合铜中的PP-铜粘附的有效方法.
- 开发的PP@Cu-1复合铜显示出作为高能密度LIB的优质阳极电流采集器的潜力.
- 这种材料为传统的裸铜阳极电流采集器提供了有竞争力的替代品.


