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 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:22
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
魔梓菌完成签到 ,获得积分10
刚刚
斤斤完成签到,获得积分10
刚刚
ljy发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
火鸟完成签到,获得积分10
5秒前
燕子发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
轻松棉花糖完成签到 ,获得积分10
8秒前
君看一叶舟完成签到 ,获得积分10
10秒前
生如夏花发布了新的文献求助10
10秒前
机智的天蓉完成签到 ,获得积分10
10秒前
小周同学完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
夏天的风发布了新的文献求助10
11秒前
ljy完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
研友_ZG45a8发布了新的文献求助10
13秒前
xcky0917完成签到,获得积分10
19秒前
wangmou完成签到,获得积分10
20秒前
bing完成签到,获得积分10
21秒前
生如夏花完成签到,获得积分10
22秒前
TG303完成签到,获得积分10
22秒前
启蒙与追索完成签到,获得积分20
24秒前
25秒前
GPTea应助大力云朵采纳,获得20
28秒前
科研通AI2S应助lucas采纳,获得10
29秒前
积极台灯完成签到 ,获得积分10
30秒前
希望天下0贩的0应助周琦采纳,获得10
31秒前
沉默洋葱完成签到,获得积分10
32秒前
大力云朵完成签到,获得积分10
32秒前
35秒前
if完成签到,获得积分10
35秒前
zky发布了新的文献求助10
37秒前
xt_cn发布了新的文献求助88
37秒前
努力的学完成签到,获得积分10
38秒前
香蕉觅云应助夏天的风采纳,获得10
41秒前
meixinhu完成签到,获得积分10
41秒前
123456完成签到,获得积分10
41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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 600
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5565256
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4650146
关于积分的说明 14689953
捐赠科研通 4591998
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2519428
邀请新用户注册赠送积分活动 1491940
关于科研通互助平台的介绍 1463159