微尺度基离子电池的结构设计和挑战
Wenjie He1, Wei Xu1, Zhigang Li1
1School of Materials Science and Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo, 454003, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|January 9, 2025
概括
微微尺度的阳极为离子电池 (LIB) 提供更高的能量密度. 结构设计和先进材料的策略克服了诸如体积扩张和SEI形成等挑战,从而提高了LIB的性能.
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:
- 离子电池 (LIB) 对于储能至关重要.
- 阳极承诺比石墨更高的容量,但面临着像体积膨胀和固体电解质介相 (SEI) 形成这样的挑战.
- 这些问题导致结构性降解,并阻碍了离子/电子传输.
研究的目的:
- 审查LIBs的微米级阳极的结构设计和优化.
- 探索阳极的材料和系统水平的进步.
- 为开发高能量密度LIB提供见解.
主要方法:
- 综合文献综述,重点关注微米级阳极.
- 对材料组件的分析:电解质,结合剂和导电添加剂.
- 对系统级策略的评估,如预化.
主要成果:
- 电解质,结合剂和添加剂的进步提高了半细胞和全细胞中的微米级阳极性能.
- 预化技术通过减轻不可逆转的Li+损失,提高了基于的全细胞的能量密度和寿命.
- 对性能改进的潜在机制进行了分类.
结论:
- 结构设计和材料优化是微米级阳极的关键.
- 先进的电解质,粘合剂和添加剂,以及系统级策略,解决性能限制.
- 本次审查指导了下一代高能量密度LIB的开发,并解决了大规模部署的挑战.


