通过将离子导体组接入到碳纳米管添加剂,为高能量密度电极构建稳定的电荷载体传输接口
Nan Meng1,2, Yunfei Du2, Bo Pang2
1National School of Elite Engineering USTB, University of Science and Technology Beijing, Beijing, 100083, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|May 9, 2025
概括
将离子导体组接入到碳纳米管上可以提高电池电极性能. 这提高了电子/离子导电性和稳定性,从而提高了先进电池的容量和周期寿命.
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
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 碳材料对于电池电极导电性至关重要,影响性能和耐用性.
- 提高电极中的离子和电子导电性是高能量密度电池的关键.
研究的目的:
- 开发一种将离子导体组植入多壁碳纳米管 (MWCNTs) 的策略.
- 使用功能化的MWCNT,提高LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) 电极的电化学性能和稳定性.
主要方法:
- 在现场聚合离子导体组到MWCNT使用由LiBC2O4F2 (LiODFB) 生成的BF3.
- 修改的MWCNTs (CNT-EO) 对于粒子大小分布,导电性和稳定性的表征.
- 用CNT-EO添加剂对Li/NCM811电池进行电化学测试.
主要成果:
- 获得的MWCNT具有更窄的颗粒大小分布和更少的表面缺陷.
- CNT-EO表现出双电子/离子导电性和高稳定性,最高可达4.8V.
- 带有 CNT-EO 的 Li/NCM811 电池显示出 183.5 mAh g-1 和 400 个循环的放电容量.
结论:
- 将离子导体组移植到MWCNT上,可以创建一个稳定的电荷传输接口.
- 这一策略增强了电池电极的高能量密度,寿命长,并提高了安全性.
- 功能化的CNT可在NCM811电极上形成一个强大的LiF相间层.


