基于人造石墨的复合电极用于离子电池
Sae Min Park1, Tejaswi Tanaji Salunkhe1, Ji Hyeon Yoo1
1Department of Chemical, Biological and Battery Engineering, Gachon University, Seongnam-si 13120, Gyeonggi-do, Republic of Korea.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|December 17, 2024
概括
为先进的离子电池开发了一种新型多孔的人工碳复合阳极. 这种材料显示了增强的离子扩散和高速率能力,使其成为一个有前途的阳极系统.
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:
- 开发先进的阳极对于提高离子电池性能至关重要.
- (Si) 具有较高的理论容量,但受到体积扩张问题的困扰.
- 多孔的人造碳 (PAC) 可以减轻Si体积膨胀并提高导电性.
研究的目的:
- 为了合成和电化学评估一种新型多孔的人工碳 (PAC) -Si复合阳极.
- 使用二碳酸 (ABC) 增强孔隙结构和分布.
- 评估材料对高性能离子电池的潜力.
主要方法:
- 使用二碳酸 (ABC) 制造PAC-Si复合材料的高能球磨.
- 使用X射线衍射 (XRD) 和传输电子显微镜 (TEM) 的材料表征.
- 通过静电间歇定位 (GITT) 和电池循环评估电化学性能.
主要成果:
- PAC-Si-CB-ABC复合物表现出改善的孔径和表面积,Si分布均.
- 与传统石墨相比,静电间歇定位 (GITT) 显示出更高的离子扩散.
- 该PAC55%-Si45%-CB-ABC电极在100mAg-1时达到850mAhg-1的可逆容量,在2000mAg-1时达到600mAhg-1.
- 一个装有NCM622阴极的完整电池显示了128.9 mAh g-1的可逆循环能力和323.3 Wh kg-1的能量密度.
结论:
- 开发的PAC-Si-CB-ABC复合物有效地适应体积变化,并增强电化学反应.
- 复合材料显示出出色的离子扩散和高速率性能.
- 这种新阳极材料对下一代离子电池具有重大前景.


