纸电极的大规模兼容的滚滚涂层及其与离子电池阳极的兼容性
Nicklas Blomquist1, Manisha Phadatare1, Rohan Patil1
1Department of Engineering, Mathematics and Science Education, Mid Sweden University, SE-851 70 Sundsvall, Sweden.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|January 24, 2025
概括
研究人员使用纳米石和纤维素开发了用于离子电池 (LIB) 的可持续纸质电极. 这种方法提高了储能设备的可回收性和资源效率.
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
- 可持续工程 可持续工程
背景情况:
- 离子电池 (LIB) 的开发优先考虑性能而不是可回收性,导致复杂的回收过程和低回收率.
- 迫切需要重新设计LIB并采用可持续材料来改善其环境足迹.
- 生物材料为创造更环保的储能解决方案提供了一个有希望的途径.
研究的目的:
- 为LIBs开发完全一次性和资源高效的基于纸张的电极.
- 调查纳米石和微晶纤维素复合材料在纸张分离器上涂层的使用情况.
- 评估这些新型纸质阳极的电化学性能和长期稳定性.
主要方法:
- 使用大型卷对卷涂层技术制造纸质电极.
- 电极属性的表征,包括密度和电导率,在日历化后.
- 组装和测试LIB半细胞硬币电池,以评估特定容量和循环稳定性.
主要成果:
- 性能最好的电极 (卷08号) 实现了高密度的1.117~97) g/cm3和优良的电导率 (电阻率为0.1293~17) mΩ·m).
- 基于纸质的阳极的特定容量为147 mAh/g,占石墨理论容量的40%.
- 电极表现出良好的长期稳定性,在延长周期内保持电池容量.
结论:
- 纸可以作为分离器和基板,用于LIBs中的阳极材料涂层.
- 这种新的设计理念显著提高了储能设备的可回收性和资源效率.
- 这些发现支持生物材料在开发下一代可持续电池方面的潜力.
