一种实现高韧性电池电极的途径
应用物理
2020-04-29 v1
摘要
人们对兼具能量存储功能与增强力学性能（从弯曲柔性到可拉伸性再到结构性能）的材料兴趣日增。对于锂离子电池而言，这些机械功能可使其集成于新兴技术中，如可穿戴自由形态电子器件，并最终作为结构元件，例如交通运输应用。本工作提出了一种制备柔性 LiFePO4（LFP）电极的方法，其电化学与机械性能组合异常优异。相较于采用典型金属集流体的参比电极，此类电极表现出极高的比韧性，同时具备优越的倍率性能与能量密度。这些特性源于活性材料颗粒与高比表面积碳纳米管纤维织物之间的强粘附，该织物被用作轻质、强韧且高导电的集流体。这种强粘附最小化了电阻，缓解了界面失效，并通过无机相内聚失效后的非均匀应变提高了延展性。因此，这些电极在断裂前可承受大变形，且即便断裂后仍保持优异的电化学性能，约为等效载量下未拉伸铝支撑 LFP 电极的两倍。
引用
@article{arxiv.2004.13350,
title = {A Route to High-Toughness Battery Electrodes},
author = {N. Boaretto and J. Almenara and A. Mikhalchan and R. Marcilla and J. J. Vilatela},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.13350},
year = {2020}
}
备注
31 pages, 7 figures