余桂华等人ACS Nano:1.2 mm超厚电极的规模化制备 2023年10月27日 上午10:06 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 4 具有高面积容量的厚电极是最大化电池能量密度的直接方法,但厚电极的发展同时面临制造挑战和电子/离子传输限制。 美国德克萨斯大学奥斯汀分校余桂华、石溪大学Esther S. Takeuchi等人通过简便、可扩展的模板化相转化方法,构建了具有超高活性材料负载量和高效传输网络的低曲折度LiFePO4(LFP)电极。 相转化是一种用于可规模化生产具有分级孔结构膜的流行方法。所制备的膜通常由三层组成,即浆液和非溶剂界面处的表层,具有指状大孔的中间层,以及浆液和模具界面处的海绵层。当用作电极时,相对致密的表层会干扰电解液渗透和物质传输,导致倍率容量有限,尤其是在厚电极中。 图1 三层LFP电极的形貌和物理性质 通过在相转化之前应用网格并在之后去除它,可以剥离表层,并打开垂直排列的微通道,从而形成几乎穿过电极的开放、均匀的微通道。微通道分级结构不仅大大促进了浸渍电解液中Li+的传输,而且还通过碳化聚合物包裹提供了连续的电子传输网络。此外,由于聚合物在相转化过程中的即时固化,实现了强电极粘附,这支持具有机械坚固性的超厚电极的制备。 受益于结构优势,超厚双层LiFePO4电极(高达 1.2 mm)在高面积负载(高达 100 mg cm-2)下显示出倍率性能和循环稳定性的显著改善。 此外,模拟和原位结构表征也揭示了快速传输动力学。结合可扩展的制备,作者提出的策略为以低成本设计实用的高能量/功率密度电极提供了一种有效的替代方案。 图2 双层和三层LFP电极的电化学性能 Ultrahigh-Capacity and Scalable Architected Battery Electrodes via Tortuosity Modulation. ACS Nano 2021. DOI: 10.1021/acsnano.1c06491 原创文章,作者:科研小搬砖,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/27/23106aa2bb/ 电池 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 大工邱介山/于畅ACS Energy Lett.:甲醇介导的氨电合成 2023年10月10日 兰大Nano-Micro Lett.: 加上静电场,性能大增强!静电场助力BiVO4纳米线光催化CO2转化 2023年10月16日 Angew:与锂金属电池高度兼容的局部中浓度电解液 2024年2月21日 AFM:抗氧化性固态电解质实现高容量Li2S基正极 2023年10月13日 电池顶刊集锦:李福军、陈人杰、杨剑、程亚军、赵宏滨、吴明铂、宋浩杰、彭栋梁、谢清水、郭孝东等成果! 2024年2月19日 陶善文教授EES: 水系可充电电池电解液的发展史和新概念 2023年10月14日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交