An Empirical Model for the Design of Batteries with High Energy Density

阳极 法拉第效率 瓶颈 能量密度 阴极 电极 电流密度 材料科学 电压 储能 锂(药物) 电池(电) 汽车工程 计算机科学 核工程 电气工程 工程物理 工程类 化学 物理 功率(物理) 热力学 量子力学 医学 物理化学 内分泌学 嵌入式系统
作者
Yingqiang Wu,Leqiong Xie,Hai Ming,Yingjun Guo,Jang‐Yeon Hwang,Wenxi Wang,Xiangming He,Limin Wang,Husam N. Alshareef,Yang‐Kook Sun,Jun Ming
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:5 (3): 807-816 被引量:178
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.0c00211
摘要

The development of rechargeable batteries beyond 300 Wh kg–1 for electric vehicles remains challenging, where low-capacity electrode materials (especially a graphite anode, 372 Ah kg–1) remain the major bottleneck. Although many high-capacity alternatives (e.g., Si-based alloys, metal oxides, or Li-based anode) are being widely explored, the achieved energy density has not exceeded 300 Wh kg–1. Herein, we present a new empirical model that considers multiple design parameters, besides electrode capacities, including areal loading density, voltage difference, initial capacity balance between the anode and cathode, and initial Coulombic efficiency, to estimate the achievable energy density. This approach is used to predict battery design that can achieve an energy density of >300 Wh kg–1. The model reveals that the lithium storage capacity of electrode materials is only one of several important factors affecting the ultimate battery energy density. Our model provides a new way to review the current battery systems beyond the prism of the electrode capacity and also presents a straightforward guideline for designing batteries with higher energy densities.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
轻风发布了新的文献求助10
2秒前
知来者发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
星辰大海应助甜甜的平蓝采纳,获得10
3秒前
学术飞舞发布了新的文献求助10
3秒前
赵利佳发布了新的文献求助10
4秒前
nnnnnn发布了新的文献求助10
5秒前
甜甜的梦芝关注了科研通微信公众号
5秒前
5秒前
Bruce完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Chosen_1完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
甜甜飞阳发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
baimafeima发布了新的文献求助30
10秒前
10秒前
nnnnnn完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
隐形曼青应助fyjlfy采纳,获得10
11秒前
华仔应助vincenzo采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
北觅完成签到 ,获得积分10
13秒前
Isaiah发布了新的文献求助10
13秒前
我是老大应助赵利佳采纳,获得10
13秒前
西瓜宝宝发布了新的文献求助10
13秒前
Alvin完成签到,获得积分10
13秒前
天天快乐应助午凌二采纳,获得30
14秒前
123的321发布了新的文献求助10
14秒前
传奇3应助想有所成采纳,获得10
14秒前
Linkkk完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Research Methods for Applied Linguistics 500
Picture Books with Same-sex Parented Families Unintentional Censorship 444
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6412483
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8231502
关于积分的说明 17470575
捐赠科研通 5465175
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2887593
邀请新用户注册赠送积分活动 1864347
关于科研通互助平台的介绍 1702927