富含氧气的碳布作为稳定的金属阳极的沉积宿主
Yan Wang1, Chunxiao He1, Xiaodong Sun2
1College of Petroleum and Chemical Engineering, Longdong University Qingyang 74500 China wangyan_19881108@sina.com.
RSC advances
|April 23, 2025
概括
有氧功能组的氧化碳布 (OCC) 促进了统一的沉积,抑制树突和体积膨胀,使稳定的金属电池具有稳定性. 这提高了电池的性能和寿命.
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:
- 金属阳极在理论上具有很高的容量,但由于树的生长和体积膨胀而受到影响,阻碍了实际应用.
- 统一的沉积对于稳定和高性能金属电池至关重要.
- 开发有效的策略来控制沉积对于推进电池技术至关重要.
研究的目的:
- 开发一种氧化碳布 (OCC) 材料,以提高金属阳极性能.
- 研究含氧功能组在调节沉积中的作用.
- 为了评估OCC修改的半电池和全电池金属阳极的电化学性能.
主要方法:
- 在水浴中氧化碳布以引入含有氧的功能组 (-COOH, -C-OH, C=O).
- 改性碳布的特性及其表面特性.
- 对OCC半电池和OCC半电池的电化学测试,包括循环稳定性和库伦比效率测量.
主要成果:
- OCC有效地增强了Li+吸附,降低了核化障碍,并促进了碳纤维上均的Li沉积.
- OCC的大面积和内部空间减轻了局部电流密度,并适应了体积膨胀.
- 在250个周期以1 mA cm-2.2的速度运行后,OCC半电池实现了98.2%的库伦比效率.
- 在1C的300个循环后,OCC底下下载的LiFePO4全细胞保持了117mA的hg-1容量.
结论:
- 简单而高效的氧化方法产生了OCC,具有金属阳极所需的特性.
- OCC充当保护层,显著提高金属电池的稳定性和循环寿命.
- 这种方法对开发高能量密度金属电池充满希望.
