百货g)NiCo–CH–F的EDX元素分布图。
FAT电极的低弯曲度设计不仅能够使电解液快速渗透电极结构,全部而且为电极内部Li离子或电子提供了快速传输路径。图4FAT电极的电化学性能图5FAT电极与其他报道的厚电极的比较【小结】综上所述,玩意该团队开发了一种新的超厚FAT电极设计概念,玩意,该方法基于水性LFP浆料和高度对齐的碳纤维膜,通过卷曲和切割来生产纤维框架的电极结构。
该工作以标题为 LowTortuous,HighlyConductive,andHigh-Areal-CapacityBatteryElectrodesEnabledbyThrough-thicknessAlignedCarbonFiberFramework发表在国际知名期刊《NanoLetters》上,百货第一作者为史宝会(东华大学联合培养博士)和商元元(青岛科技大学联合培养博士),百货通讯作者为付堃教授。【引言】为了满足对高能量密度、全部低成本的储能设备日益增长的需求,全部通过优化电极结构来提高电极的高面积容量和降低非活性材料成分比(如金属集流体、聚合物粘结剂和导电基体)是一种有前途的方法。该电极采用贯穿厚度方向竖直排列的IM7碳纤维为框架结构,玩意具有电极材料负载高、曲折度低、电导率和导热率高、压缩性能好等特点。
这种电极结构设计也可以兼容多种电池材料和化学物质(如Li-S、百货Li-air)。然而,全部通过增加涂层厚度来制作电极的传统的制造工艺往往差强人意,制备的厚电极存在Li+离子或电子传输性能迟缓和力学强度不高等问题。
在该结构中碳纤维竖直排列贯穿整个电极,玩意其中活性材料(如LFP纳米颗粒)嵌入在相邻的碳纤维之间,从而产生一个低曲折的孔隙结构。
在这种情况下,百货低曲折和高传导的厚电极结构因其简单和普适性的设计理念而受到越来越多的关注,并且正在迅速的应用到各种电池技术中。LLZTO颗粒和琥珀腈之间形成连续的Li+转移通道,全部电解质/电极界面共同使锂对称电池具有1.2×10−4 Scm−1的高环境温度离子电导率和优异的长期稳定性(在电流密度为0.1mAcm−2的情况下稳定超过500h)。
具体来说,玩意Mn0.15V2O5·nH2O电极在电流密度为0.1Ag−1的情况下,玩意具有367mAhg−1的高特异容量;在高电流密度为10Ag−1和20Ag−1的情况下,经过8000次循环后,其优异的保留容量分别为153和122mAhg−1。作为wiley的三大旗舰期刊,百货也是材料类期刊中的顶刊代表,其中的高被引文章也是近年来科研走向的风向标。
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