基于二维材料的电池电极是否天生倍率性能差？
介观与纳米尺度物理
2019-12-06 v1 应用物理
摘要
二维材料在电池电极中展现出巨大潜力，并被认为特别适用于高倍率应用。然而，相较于非二维材料，似乎并没有太多硬证据支持二维材料具有优越的倍率性能。为考察这一点，我们分析了已发表的广泛二维材料以及作为对比的非二维材料的倍率性能数据。对于每条容量-倍率曲线，我们提取量化性能的参数，随后可使用简单机理模型进行分析。与预期相反，通过比较先前提出的优值，我们发现基于二维的电极在倍率性能上平均比非二维材料差约40倍。这并非由于固态扩散时间的差异，因为二维与非二维材料的扩散时间分布相似。事实上，我们发现二维与非二维材料的主要区别在于：二维材料电极内电解质填充孔隙中的离子迁移率显著更低，我们将此归因于其高长宽比。
引用
@article{arxiv.1912.02482,
title = {Do 2D material-based battery electrodes have inherently poor rate-performance?},
author = {Ruiyuan Tian and Madeleine Breshears and Dominik V Horvath and Jonathan N Coleman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.02482},
year = {2019}
}