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掌握高能量锂离子电池电极微观构造的要领

作者:低维质料   增加工夫:2016-08-30 15:09:00   阅读:   泉源:低维质料

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传统的锂离子电极生产工艺为搅拌、涂布、热压。但是经由过程这类工艺消费的电极微观构造得不到优越的掌握,因而锂离子传输遭到肯定的影响。相对传统的阳极质料好比GrSi阳极微观构造的掌握至关重要。

那是由于在电池的充放电历程中,Gr的收缩较小而Si阳极的收缩异常的大,因而掌握电极微观构造显得非常重要。当接纳PFM(1a所示)作为电极的粘结剂,SiO(1b所示)作为活性质料,传统工艺制备电极,测得电池容量仅2.5mAh/cm2(1c所示)

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1 a PFM b SiO SEM c 差别SiO含量电池容量 d NaCl SEM

当作者将NaCl(1d所示)到场到搅拌的浆料中时,在别的前提雷同的状况下测得电池的机能如图2所示。从图中能够看出到场NaCl的电极机能显着优于传统要领制备的电极。从图2a能够看出到场10%NaCl可以或许发生充足的内部气孔以稳固电池的轮回机能。

100个轮回后容量照旧保持在3mAh/cm2以上。较下的气孔率可以或许增进锂离子的通报和给SiO收缩留下肯定的空间。电极中活性物资的变形障碍了离子传输的速度,当增添气孔率时可以或许改进那一征象从而进步电极的轮回稳定性。

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增加NaCl和已增加NaCl电池机能对照图

  图3ab为已加NaCl的电极SEM3cd为增加NaCl电极SEM,能够看到到场NaCl后电极的孔隙率增添,图3f为两种电池的Impedance,能够看出增加NaCl后电池的阻抗减小。

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电极微观构造及电池机能对照

  相干文章宣布于Nano letters上。

  (Aconvenient and versatile method to control the electrode microstructure toward high-energy lithium-ion batteries. DOI:10.1021/acs.nanolett.6b02156)


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