碳保护层的微观结构与无阳极全固态离子电池的循环性能之间的相关性
Da Young Ko1, Hyun Jong Kim1, Haeseok Park1
1Department of Energy Engineering, Hanyang University, 222 Wangsimni-ro, Seongdong-gu, Seoul 04763, Republic of Korea.
ACS nano
|April 23, 2025
概括
碳保护层的微结构工程是稳定的无阳极全固态离子电池 (ASSB) 的关键. 碳层中较小的孔积提高了ASSB的循环稳定性和容量保留.
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:
- 没有阳极的全固态离子电池 (ASSB) 提供高能量密度和安全性.
- 保护层对于抑制金属和固体电解质之间的有害反应至关重要.
- 了解碳层微观结构对ASSB性能的影响至关重要.
研究的目的:
- 研究碳保护层微观结构与无阳极ASSB的循环稳定性之间的关系.
- 确定碳层的电导率,表面形态和孔积如何影响ASSB性能.
- 优化碳层设计,以提高ASSB的长期循环.
主要方法:
- 使用无金属碳保护层制造无阳极ASSB.
- 碳粉属性和碳层微观结构的系统变化.
- 评估循环性能,包括300个循环以上的容量保留.
- 分析碳层孔积与电池循环能力之间的相关性.
主要成果:
- 无阳极ASSB的循环稳定性受到碳保护层的电导率和微观结构的显著影响.
- 孔积较小的碳层表现出优越的容量保留 (78.8%在300个循环后).
- 较小孔内的碳颗粒可能有助于均的涂层和离子导电.
结论:
- 碳基保护层的微结构工程对于在无阳极的ASSB中实现长期循环性能至关重要.
- 尽量减少碳层中的孔积,可以提高ASSB的稳定性和循环性.
- 这些发现为设计下一代固态电池的先进保护层提供了洞察力.


