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 物理化学 嵌入式系统 量子力学 内分泌学 医学
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:119
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
2秒前
小加发布了新的文献求助20
2秒前
KTaoL发布了新的文献求助10
2秒前
你好啊发布了新的文献求助10
3秒前
田様应助笑点低的白莲采纳,获得10
4秒前
笑笑发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
领衔发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
珍惜发布了新的文献求助30
9秒前
Lvweieg完成签到,获得积分10
9秒前
天天快乐应助笑笑采纳,获得10
11秒前
11秒前
所所应助果汁采纳,获得10
12秒前
15秒前
吁吁发布了新的文献求助10
15秒前
18秒前
19秒前
孤兰完成签到,获得积分10
19秒前
21秒前
mochi完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
22秒前
22秒前
22秒前
孤兰发布了新的文献求助20
23秒前
24秒前
樊珩发布了新的文献求助10
25秒前
mochi发布了新的文献求助10
25秒前
方若剑完成签到,获得积分10
25秒前
梁燕完成签到 ,获得积分10
25秒前
25秒前
CodeCraft应助一介书生采纳,获得10
26秒前
FashionBoy应助小吴同志采纳,获得10
26秒前
29秒前
29秒前
29秒前
xing发布了新的文献求助10
29秒前
32秒前
32秒前
高分求助中
Shape Determination of Large Sedimental Rock Fragments 2000
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3129758
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2780521
关于积分的说明 7748895
捐赠科研通 2435880
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1294339
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 623673
版权声明 600570