工艺持续时间对全固态离子电池复合阴极的电化学性能的影响 通过热静电压缩处理的全固态离子电池
Kazushi Hayashi1, Takuya Mori2, Chad Beamer3
1Applied Physics Research Laboratory, Kobe Steel, Ltd., 1-5-5, Takatsukadai, Nishi-ku, Kobe, Hyogo 651-2271, Japan.
优化热静态压力 (WIP) 持续时间是全固态电池 (ASSB) 性能的关键. 较长的WIP (60-1800s) 通过减少空隙,改善了阴极密度和特定容量,与短1s处理不同.
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
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- 全固态电池 (ASSB) 使用密集的组件,热静态压力 (WIP) 是一种常见的技术.
- 了解WIP过程参数,特别是持续时间对复合式阴极性能的影响,对于ASSB开发至关重要.
研究的目的:
- 研究热静态压缩 (WIP) 过程持续时间对全固态电池 (ASSB) 中复合电极性能的影响.
- 为了将微观结构变化与电化学性质相关联,以优化ASSB性能.
主要方法:
- 使用不同持续时间的热同静压 (WIP) 的复合阴极的参数研究.
- 电化学阻抗光谱 (EIS) 和电荷-放电性能测试以评估接口特性.
- 在WIP之前和之后的同步龙X射线计算机断层扫描 (CT) 来分析微观结构的演变,重点关注固体电解质 (SE) 中的空隙形成.
主要成果:
- 具体容量约为125 mAh g−1,WIP持续时间为60-1800秒.
- 较短的WIP处理 (1s) 导致容量显著降低 (~80 mAh g-1),这是由于固体电解质中的许多小空隙造成的.
- 在较长的WIP处理过程中消除空隙与改善的界面特性和降低的电荷转移阻力相关,如EIS所示.
结论:
- WIP的工艺持续时间是实现ASSB复合阴极中最佳接口性能和电化学性能的关键因素.
- 需要仔细控制WIP持续时间,以最大限度地减少固体电解质中的空隙,并增强电荷转移.
- 这些发现为科学理解和高性能ASSB的工业生产提供了宝贵的见解.
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