电极结构化技术对全固态电池性能的影响
材料科学
2023-11-01 v1
摘要
全固态电池（ASSBs）相比传统锂离子电池（LIBs）提供了一条通向更安全且能量密度更优的电池的可行路径。然而，复合正极的设计与底层微观结构的优化仍是亟需深入研究的方面之一。由于离子电导率与活性材料载量的限制，同时实现高能量与高功率密度仍然具有挑战性。利用结构分辨模拟，我们研究了穿孔与分层电极设计提升 ASSB 性能的潜力。我们在 LIBs 中显示能显著提升性能的设计策略被评估其向 ASSBs 的适用性。结构中含固体电解质通道的复合正极相较非结构化电极并未显著提升电池性能。然而，双层正极设计被证明颇具前景。该分层结构通过 separator 侧增加的固体电解质比例改善了离子传输，并通过电流 collector 侧增加的活性材料比例实现了可观的活性材料载量，从而有效平衡了二者。我们的研究凸显了 ASSB 开发中的关键挑战，并为该领域未来研究提供了明确方向。
引用
@article{arxiv.2310.20004,
title = {Influence of Electrode Structuring Techniques on the Performance of All-Solid-State Batteries},
author = {Moritz Clausnitzer and Timo Danner and Benedikt Prifling and Matthias Neumann and Volker Schmidt and Arnulf Latz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.20004},
year = {2023}
}
备注
46 pages, 15 figures