图案平面,灵活的Li-S电池在激光诱导的石墨烯痕迹上的全电池
Irene Lau1, Adam I O Campbell1, Debasis Ghosh2
1Quantum Nano Centre, Department of Chemical Engineering, University of Waterloo, Waterloo, ON N2L 3G1, Canada.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|January 10, 2025
概括
研究人员开发了一种激光诱导的石墨烯 (LIG) 方法,用于柔性硫 (Li-S) 电池. 这种方法可以实现高硫载荷和高效的沉积,用于有前途的储能应用.
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:
- 激光诱导石墨烯 (LIG) 是一种用于使用二氧化碳激光器快速原型电子和电化学设备的多功能材料.
- 现有的LIG应用主要集中在超级电容器上,电池技术的发展有限,特别是全电池.
- 开发有效的电池组件设计模式的方法对于推进灵活的能源存储至关重要.
研究的目的:
- 报告一种基于LIG的新方法,用于制造平面,数字间硫 (Li-S) 电池.
- 为了证明硫在LIG阴极指和金属在LIG阳极指的选择性沉积.
- 为了评估由此产生的无粘合剂/分离器的柔性Li-S电池的性能特征.
主要方法:
- 硫沉积通过选择性核化和从超和溶液的LIG阴极指的生长,随后是融沉浸.
- 金属阳极电极放置在LIG阳极手指上,使用银种,脉冲逆脉冲方法.
- 制造一个平面的,数字间的,无粘合剂/分离器的柔性Li-S电池结构.
主要成果:
- 在LIG阴极手指上实现了3.9 mg/cm2和75 wt%硫的高硫负载.
- 启用了高达10.5 mAh/cm2的金属阳极负载,没有短路.
- 灵活的Li-S电池显示容量超过1 mAh/cm2,能量密度为200 mWh/cm3.
结论:
- 基于LIG的方法成功实现了具有高性能指标的互数字化Li-S电池的制造.
- 无粘合剂/隔离器的设计和灵活的性质显示了先进的储能解决方案的潜力.
- 这种数字间的结构适合未来对Li-S电池降解和相关化学的深入研究.


