Enabling Ultrathick Electrodes via a Microcasting Process for High Energy and Power Density Lithium‐Ion Batteries

材料科学 阳极 电极 阴极 电解质 制作 功率密度 锂(药物) 多孔性 电池(电) 复合材料 铸造 比能量 功率(物理) 锂离子电池 储能 光电子学 电气工程 内分泌学 工程类 病理 物理化学 物理 化学 替代医学 医学 量子力学
作者
Tazdik Patwary Plateau,Hiep Pham,Yaqi Zhu,Ming C. Leu,Jonghyun Park
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:12 (38) 被引量:8
标识
DOI:10.1002/aenm.202201353
摘要

Abstract Thickening electrodes is one effective approach to increase active material content for higher energy and low‐cost lithium‐ion batteries, but limits in charge transport and huge mechanical stress generation result in poor performance and eventual cell failure. This paper reports a new electrode fabrication process, referred to as µ‐casting, enabling ultrathick electrodes that address the trade‐off between specific capacity and areal/volumetric capacity. The proposed µ‐casting is based on a patterned blade, enabling facile fabrication of 3D electrode structures. The study reveals the governing properties of µ‐casted ultrathick electrodes and how this simultaneously improves battery energy/power performance. The process facilitates a short diffusion path structure that minimizes intercalation‐induced stress, improving energy density and cell stability. This work also investigates the issues with structural integrity, porosity, and paste rheology, and also analyzes mechanical properties due to external force. The µ‐casting enables an ultrathick electrode (≈280 µm) that more effectively utilizes NMC‐811 (LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 ) cathode and mesocarbon microbeads anode active materials compared to conventional thick electrodes, allowing high‐mass loading (35.7 mg cm −2 ), 40% higher specific capacity, and 30% higher areal capacity after 200 cycles, high C‐rate performance, and longer cycle life.
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
1秒前
7777777完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
华仔应助SuperGG采纳,获得10
3秒前
Chestnut发布了新的文献求助10
4秒前
单纯夏烟完成签到,获得积分10
4秒前
WKY完成签到,获得积分10
5秒前
wss发布了新的文献求助10
6秒前
学术小白发布了新的文献求助10
6秒前
SciGPT应助能干的杨柿子采纳,获得10
9秒前
9秒前
Eden发布了新的文献求助10
10秒前
小熊猫发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
破伤疯完成签到 ,获得积分10
15秒前
ding应助跋扈采纳,获得10
15秒前
15秒前
16秒前
小吴完成签到,获得积分10
17秒前
卜东完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
19秒前
田様应助危机的乐双采纳,获得10
20秒前
21秒前
科研通AI2S应助wss采纳,获得10
21秒前
别摘小红花完成签到,获得积分20
22秒前
zzz完成签到,获得积分10
22秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
22秒前
美好斓发布了新的文献求助30
23秒前
奔跑发布了新的文献求助10
23秒前
爱静静应助ai豆的鱼采纳,获得10
23秒前
rong发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
wanci应助Eileen采纳,获得10
27秒前
28秒前
淡然鸡翅完成签到,获得积分10
28秒前
充电宝应助别摘小红花采纳,获得10
29秒前
31秒前
刘相君完成签到 ,获得积分10
31秒前
朴实凝阳完成签到,获得积分10
32秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi 400
Classics in Total Synthesis IV 400
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 3149477
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2800533
关于积分的说明 7840390
捐赠科研通 2458038
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1308241
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628460
版权声明 601706