Forskere foreslår et fleksibelt interface-design til silicium-grafit dual-ion batteri
(a) Skematisk illustration af den strukturelle skade på siliciumanode med et stift interface -design. (b) Fremstillingsproces af siliciumanode med feksibelt interface-design på det bløde nylonsubstrat med et Cu-Ni-bufferlag. (c) Den detaljerede struktur for den feksible grænseflade, og formændringen af siliciumanoden under legerings- og de-legeringsprocessen. Kredit:SIAT
Silicium er rigeligt i naturen med høj teoretisk kapacitet (4200 mAh g -1 ), hvilket gør det til et ideelt anodemateriale til forbedring af energitætheden af dual-ion-batterier (DIB'er). Imidlertid, dens anvendelse i DIB'er er blevet begrænset af det store volumenudvidelsesproblem (> 300%).
Stive kontakter mellem silicium og nuværende samlere, almindeligvis fremstillet med metalfolier, føre til betydelig grænseflade stress. Som en konsekvens, grænseflade revner og endda eksfoliering af aktive materialer forekommer resulterer i suboptima cykling ydeevne.
En forskningsgruppe ledet af prof. Tang Yongbing og hans teammedlemmer (Dr. Jiang Chunlei, Xiang Lei, Miao Shijie etc.) fra Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) fra det kinesiske videnskabsakademi, sammen med prof. Zheng Zijian fra Hong Kong Polytechnic University, har foreslået et fleksibelt interface-design for at reducere legeringsbelastning på siliciumanoder i silicium-grafit DIB'er.
Dette fleksible interface-design modulerer spændingsfordelingen via konstruktionen af en siliciumanode på et blødt nylonstof modificeret med et ledende Cu-Ni-overgangslag, hvilket giver siliciumelektroden en bemærkelsesværdig fleksibilitet og stabilitet over 50, 000 bøjninger.
Montering af den fleksible siliciumanode med en udvidet grafitkatode gav en silicium-grafit DIB (SGDIB) med rekordhastighedsevne (op til 150 C) og cykelstabilitet over 2000 cyklusser ved 10 C med kapacitetsretention på 97%.
I øvrigt, SGDIB viste en høj kapacitetsretention på ca. 84% efter 1500 bøjninger og et lavt selvudladende spændingstab på 0,0015% pr. bøjning efter 10, 000 bøjninger, hvilket indikerer et stærkt potentiale for høj ydeevne, fleksible energilagringsapplikationer.
Varme artikler
-
Bestemmelse af atomstrukturen af naturlige produkter hurtigere og mere præcistMåling af den resterende kemiske skiftanisotropi i et flydende krystallinsk medium. Metoden blev brugt til at bestemme stereokemien af spiroepicoccin A, et nyligt opdaget naturprodukt. Det nye natur -
Malaria kan fældes af en antarktisk havsvampAntarktis havsvampekstrakter giver bly til nye malariabehandlinger. Kredit:Bill Baker Det kolde vand i Antarktis kan give behandling for en dødelig sygdom, der påvirker befolkningen på nogle af de -
Ny NIST-forskning kan nedbringe omkostningerne ved at lave nikkelNår du designer en ny mønt, Amerikanske regeringsorganer som NIST bruger et dummy-aftryk for ikke at løbe på kant med reglerne mod varemærkeforfalskning. Her, Martha Washington i en pøbelkasket træder -
Hvad er komponenterne i den atomare struktur?Atomer er de grundlæggende byggesten, der omfatter al materie i universet. Hvert af elementerne på det periodiske system er sammensat af unikt strukturerede atomer. Elementerne får forskellige fysi
- Kinas børn efterladt af klimaændringer og urbanisering
- Forskere demonstrerer indstillelig befugtning og vedhæftning af grafen
- Tæpper af mos hjælper med at stoppe erosion
- Tårnhøje obelisker er overalt. Her er hvorfor de er så ærefrygtindgydende
- Store fordele ved eksperimentelle vandskel
- Nye syntetiske proteiner konkurrerer med deres naturlige modstykker inden for protontransport