中科院研发具有超高质量负载的低弯曲度手指状复合电极 使钠离子电池更近一步

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钠离子电池(SIBs)具有大规模的储能能力,是锂离子电池的一种很有前途的替代品。然而,由于大原子质量和大离子半径,研制高能大功率的钠离子电池具有很大的挑战性。


高质量负载活性材料的电极结构设计是实现高能量的更直接的策略。它可以增加活性材料的百分比,从而提高设备/电池级别的能量密度。

中科院研发具有超高质量负载的低弯曲度手指状复合电极 使钠离子电池更近一步

最近,由中国科学院大连化学物理研究所李先峰教授和郑琼博士领导的一个研究小组设计并优化了一种用于高速超稳定钠离子电池的低弯曲度、高面积容量阴极。


研究结果发表在3月18日的《先进能源材料》杂志上。


研究人员提出了一种基于非溶剂诱导相分离方法的具有超高质量负载的低弯曲度手指状复合电极,它可以提供令人满意的电子/离子传输路径和相对较低的电池电阻。


利用这种结构优势,他们获得了超高质量负载(60mg/cm2)和面积容量(4.0mah/cm2)的电极。即使在10℃的高速率下,面积容量仍保持在1.0mah/cm2。


研究人员还展示了均匀的Na+分布、平缓均匀的局部电流密度和电极内部的极化。

中科院研发具有超高质量负载的低弯曲度手指状复合电极 使钠离子电池更近一步

结合数值模拟和实验,他们发现低弯曲结构有助于获得令人印象深刻的离子传输能力,从而显著改善电化学性能。


本研究为超高质量负载低弯曲度电极的设计与优化提供了一种新的解决方案,为开发高能量/功率密度的先进钠离子电池开辟了一条新的途径。


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