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漢陽(yáng)大學(xué)利用非晶Al2O3涂層提升鋰電池石墨陽(yáng)極的快充性能

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:691次  |  2019年07月02日  

據(jù)外媒報(bào)道,韓國(guó)漢陽(yáng)大學(xué)(HanyangUniversity)的一組研究人員利用非晶Al2O3實(shí)現(xiàn)石墨表面改良(surfacemodificationofgraphite),這是一種高效的方式,旨在提升鋰離子電池石墨陽(yáng)極材料的快充性能表現(xiàn)。

研究人員在《能源雜志》(JournalofPowerSources)上發(fā)表了論文,在4000mA/g的高充電速率下,表面改良型石墨的可逆容量(reversiblecapacity)約為337.1mAh/g,其中Al2O3的重量占比為1%,在電量強(qiáng)度為100mA/g時(shí),相對(duì)應(yīng)的電容保有量約為97.2%。

為解決鋰離子電池的技術(shù)不足,找尋適合的電池材料就顯得尤為重要,在實(shí)現(xiàn)超快充電速率的同時(shí),確保電池的電化學(xué)性能及安全性。為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo),現(xiàn)已采取各類策略來(lái)提升鋰離子電池的充電能力,并取得了不同程度的成功。

顯然,電解質(zhì)與電極間的潤(rùn)濕性發(fā)揮了重要作用,該因素決定了鋰離子電池的電化學(xué)性能。

在本研究中,非晶Al2O3涂層可大幅提升石墨等電池材料與蓄電池隔板的潤(rùn)濕性。據(jù)研究人員預(yù)計(jì),該涂層可提升石墨電極整個(gè)表面區(qū)域的電解質(zhì)滲透率,從而提升石墨陽(yáng)極材料的快充性能。

研究人員采用了LiCoO2陰極及涂覆了Al2O3的石墨陽(yáng)極開展純電芯測(cè)試,經(jīng)試驗(yàn)證明,引入非晶Al2O3后可提供石墨陽(yáng)極材料的充電性能。

吸濕性試驗(yàn)(Wettabilitytests)與電化學(xué)阻抗譜分析(electrochemicalimpedancespectroscopyanalysis)表明,快充性能的提升得益于石墨表面涂覆的Al2O3涂層,后者提升了石墨上電解質(zhì)的濕潤(rùn)性。

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