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簡述應用于商品化電池的材料

鉅大LARGE  |  點擊量:450次  |  2019年04月09日  

納米結構的材料能夠影響并提高電極材料的性能已逐漸被證實。在其它科學領域的研究已確切表明,當一種材料的規格尺寸降低到納米級時其性質會明顯地改變。小顆粒和大顆粒(或電極)的電雙層和擴散層的空間特性。對于大顆粒,電雙層的厚度只占擴散層厚度的一小部分。這種情況下,從表面擴散和擴散到表面都遵循古典傳遞公式。對于直徑小于1mm的納米級顆粒,電雙層的厚度占到了擴散層的相當大的部分,而且一個電活性粒子的分子傳遞將受到電極表面變化的影響。

對于電解二氧化錳和鈷酸鋰的透射電子顯微鏡(TEM)研究表明,這些已應用于商品化電池的材料都是由納米級顆粒構成的。納米級材料對鋰聚合物蓄電池性能的獨特影響。納米級金顆粒是由溶解到阻斷共聚物的區域中的一種含金的鹽原位還原形成的。與該金分散體的電接觸是由單壁碳納米管(SWNTs)確立的。這些單壁碳納米管也是由含金鹽一樣將自己定位在阻斷共聚物的POEM區域中。表面張力將金顆粒和單壁碳納米管保持在區域邊界之外,因而排除了電池結構中對隔膜的需要。這一概念使得形成1nm級厚度的非常薄的電解質層成為可能,從而可以減小電池的內阻。當這種電池與.2nm厚的CVDVOx正極相結合時,可循環5次以上且性能衰降很小,并且以4C率放電和-4e下放電性能也很好。

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