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>>自动介孔SI膜可以为锂离子电池提供同行评审出版物

循环后,最佳Si膜电极的横截面的SEM图像。归功于作者。
循环后,最佳Si膜电极的横截面的SEM图像。归功于作者。

抽象的:
东芬兰大学的电池研究人员开发了一种用于锂离子电池的自动及介孔硅(SI)膜阳极。该膜电极不需要碳添加剂和粘合剂即可连接典型的基于浆液的电极,但仍具有出色的电池性能。该电极设计的成功为实现高能密度锂离子电池提供了有效的策略。

介孔SI膜可以为锂离子电池提供同行评审出版物

芬兰Kuopio |发表于2022年4月1日

高性能锂离子电池的开发非常可取,因为它们在便携式电子产品以及电动和混合动力汽车中的广泛应用。硅是下一代锂离子电池最有前途的阳极材料,由于其高理论特定能力和安全的电化学潜力。但是,SI阳极在骑自行车过程中遭受大量膨胀和收缩,这会导致硅和其他电池组件之间的电接触损失,最终导致电池故障。

来自世界各地的电池研究人员一直在努力改善SI电极性能,包括芬兰东部的研究人员。使用电化学蚀刻方法,他们开发了一种用于锂离子电池的自动介孔Si膜阳极。这个想法是,介孔硅的孔可以容纳循环过程中的体积膨胀,从而导致电池循环稳定。他们系统地研究了孔特征对电极性能的影响,并发现了它们的关系。

进行了SI膜的详细孔分析和电化学表征以研究其相关性。相关分析表明,可逆的特定能力和初始库仑效率(ICE)与孔隙度和表面积具有很强的负相关性,而循环性能则由孔特性上的膜厚度决定。在长期循环稳定性和孔径之间发现了唯一的正相关。最佳的Si膜阳极的冰为81.2%,稳定的循环量超过450个循环,半细胞中有限的特异性容量为1200 mAh g -1。

该研究指示了高性能锂离子生物的多孔硅材料的方向。更重要的是,它为研究人员提供了电池材料研究,尤其是SI阳极的研究人员,可以更好地了解评估电极性能和制定更具成本效益的评估策略的因素。

该研究由芬兰学院资助(项目编号325495)。

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联系人:
Maj Vuorre
东芬兰大学

办公室:358-504-303-880
专家联系

Vesa-Pekka Lehto
东芬兰大学

单元格:+358403552470

版权所有©东芬兰大学

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