2019年4月11日
电动汽车和便携式电子产品的领先电源是锂离子电池(LIBS)。
(a)通过同时沉积的无活性(CU)/活动(AL)层的制造过程。(b)3D结构[电子邮件保护]电极。(c)横截面SEM图像[电子邮件保护]和EDS元素映射。(d)Cu-Al纳米复合材料层的低分辨率和高分辨率TEM。(图片来源:Tang Yongbing)
但是,石墨阳极的理论能力相对较低(372 mAh g-1)阻碍了LIB的能量密度的提高。因此,利用高容量的阳极材料正在越来越关注。欧洲杯足球竞彩
在各种阳极材料范围中,铝(AL)是潜在的候选者,因欧洲杯足球竞彩为其自然丰度,低排放势,高理论能力,降低电导率,尤其是低成本。然而,通常在半细胞或低阴极密度的全细胞中检查基于铝的阳极(<2 mg cm-2),这超出了实际要求。
最近,由Tang Yongbing教授和Zhang Miao博士领导的一支科学家在深圳先进技术学院(SIAT)的领导中国科学院欧洲杯线上买球发表了一篇题为“在高面积密度锂离子电池中的高结构稳定性合金/交易应力的均匀分布”的论文高级材料欧洲杯足球竞彩这证明了科学家如何增强具有高面积阴极的基于AL的电池的循环性能。
在较早的研究中,该小组创建了一种新的LIB配置,具有低成本和高效率,该配置使用了铝箔的集成设计作为石墨阳极的替代品和Cu当前的传统Libs收集器,却忽略了传统的阳极材料。欧洲杯足球竞彩因此,可以显着最小化死亡的体积和死重,从而进一步增加该电池的能量密度。然而,当与高面积密度阴极连接时,这种集成的阳极还具有循环稳定性问题。
在这项研究中,研究人员确定,Al阳极的破裂和粉碎可能与原始AL边界的不规则电荷/放电反应有关,从而导致Al阳极的应力浓度和最终失败。后来,他们发现,通过合金/交易压力的分布,Al阳极的寿命可以延长。
唐和他的合作伙伴支持一种主动(AL)和非活动(CU)代码方法,以均匀分发合金位置并分散体积膨胀的压力,这在实现Al阳极的结构稳定性方面有利[电子邮件保护])。
在充电/放电过程中,应力的均匀反应和均匀分布使得全电池[电子邮件保护]配备高寿命4阴极面积密度为7.4 mg cm-2为了在200个循环中获得约88%的容量保留,这是具有如此高的地面密度阴极的完整电池中Al阳极的最佳性能。
研究表明,这种无活动/主动设计提供了一种解决Al阳极问题的可行方法,并为Al Anodes的实际应用提供了机会。