在《华尔街日报》一篇新论文先进的科学欧洲杯线上买球探讨了小说的发展能量耗散粘结剂改善锂离子电池阳极的性能。科学家进行的研究已经从西安交通大学和中国地质大学。欧洲杯线上买球
研究:自调优的能量耗散粘合剂在锂离子电池硅阳极。图片来源:P5h / Shutterstock.com
背景研究
锂离子电池是21的重要绿色能源存储技术圣世纪。燃料电池和超级电容器,他们提供潜在克服过度依赖化石燃料造成的环境问题和帮助世界过渡到一个碳零排放的经济。
在锂离子电池的主要组件(和其他类型的电池技术),阳极的合理设计是确保他们的最优性能的关键。已经探讨了一些材欧洲杯足球竞彩料用于电池阳极,与硅新兴的研究作为一个最有前途的。这是由于高的比容量在室温条件下,硅的低操作电压,资源丰富。
而有益的属性的硅负极材料良好的文档记录,仍存在一些关键问题,进一步阻碍实际应用。欧洲杯足球竞彩这些包括潜在粉碎硅粒子的极端,重复的体积变化,不兼容的检波器,电接触损失,顺向容量迅速衰减。欧洲杯猜球平台
与最优稳定和发展高效硅阳极循环寿命是一项复杂的任务,需要合理设计组件的纳米结构。目前,研究集中在合适的电解质的发现和绑定,可以充分利用硅电极在电池的好处。即使是很小的比例适当的粘结剂的电极可以有显著的结果。
粘合剂的力学性能确定硅电极的循环稳定性和核心取决于粘合剂的粘结剂内的分子构型以及交互网络。网络可以通过各种常规方法来调整修改绑定的属性,如嫁接、混合和交联。
不同的网络产生绑定和电极具有不同的属性。例如,艰难,刚性聚合物网络表现出增强的力量但不能承受破坏由于其韧性不足,同时高度弹性网络可以充分适应体积变化但缺乏必要的延性耗能。
粘合剂网络设计与机械性能的最佳组合在这个领域是非常可取的,因此要求彻底调查,以提高硅阳极的性能和商业可行性。
一个特定的兴趣领域目前是绑定的合理设计,可以提高硅阳极的自愈能力。这可以通过实现可逆化学键引入粘合剂网络。
这项研究
《华尔街日报》的论文先进的科学欧洲杯线上买球介绍了一种新型多功能粘结剂对硅锂离子电池阳极与全面的属性。粘结剂开发的研究称为GCA13。一个有机高分子粘结剂捕集,它是由瓜尔胶和柠檬酸小分子。
原材料的选择允许co-enginee欧洲杯足球竞彩ring粘合剂的长程和短程效应,前者效果被提供的瓜尔胶高分子骨架,而柠檬酸提供后者。增塑的柠檬酸分子,提出提高粘合剂的粘弹性性质。
该粘结剂克服了硅电极的体积变化问题传授自调优能力,允许self-rearrangement硅网络,这意味着电极循环期间保持其结构稳定性。因此,电极界面的稳定性显著增强是由于GCA13粘结剂提供的机械性能的改善。
在骑自行车,任何出现的裂缝,否则导致硅粒子衰变和长期电极不稳定,治愈,结构重组。可塑的双层固体电解质界面形成,提高电极的能量耗散性能和传授优越的电化学稳定性。
杰出能力保留在740年硅阳极将GCA13周期观察,与扩展应用程序在一个广泛的温度从-15年到60oC。
总之
本文展示了小说的理性设计和绿色合成瓜尔胶/柠檬酸粘合剂用于硅电极,以提高他们的自调优性能,自愈性能和循环性能。阳极将GCA13绑定器显示显著的性能在一个广泛的操作温度。
作者指出,由于结构和界面稳定、独特的耗能粘弹性粘结剂有助于发展高性能、稳定、先进的锂离子电池和改进安全生命周期延长。此外,硅资源的可持续性将显著改善锂离子电池在未来的环境友好。
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参考和进一步阅读
通,Y et al。(2022)的能量耗散粘结剂自调优在锂离子电池硅阳极先进的科学欧洲杯线上买球[网络]onlinelibrary.wiley.com。可以在:
https://doi.org/10.1002/advs.20220544
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