High volumetric capacity nanoparticle electrodes enabled by nanofluidic fillers

材料科学 电极 纳米颗粒 电解质 纳米技术 阴极 锂(药物) 离子 电池(电) 化学工程 功率(物理) 电气工程 有机化学 量子力学 物理 化学 物理化学 内分泌学 工程类 医学
作者
Jiaxing Liang,Kefeng Xiao,Ruopian Fang,Aditya Rawal,Alison Lennon,Dawei Wang
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:43: 202-211 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2021.08.044
摘要

• A conductive nanofluidic filler with nanoconfined interlayer solvent facilitates the ion transport in dense electrode. • The nanofiller-enhanced dense nanoparticle electrode delivers superior areal capacity and volumetric capacity. • The self-shearing property of nanofluidic filler introduces a facile approach to densify nanoparticles by compaction. Nanosized materials are widely applied in lithium-ion battery to improving power/energy performances. However, the low packing density of nanoparticles limits the volumetric capacity of electrodes. Calendering nanoparticle electrodes leads to pore destruction, electrolyte blocking and poor ion transport. This work reports unimpeded ion transport in ultracompact nanoparticle electrodes by nanofluidic additives that provide rapid ion pathways without loss of electrode density. Sub-micron commercial LiFePO 4 particles, as a model cathode material, are deployed to fabricate the nanofluidic-enhanced dense electrodes that show excellent volumetric capacities in liquid and gel polymer electrolytes, which surpass state-of-the-art LiFePO 4 electrodes. This extraordinary performance (303.6 mAh cm −3 and 1026.2 Wh L –1 at 0.06 C) correlates with the conductive nanofluidic network through which lithium ions can move around swiftly. This nanofluidic strategy can be extended to other electroactive nanoparticles in the design of high-capacity compact batteries. Nanomaterials are in favor to improving the capability of lithium-ion batteries. However, their low tapping density restricts the volumetric performance. Herein, we introduce a new electrode compaction strategy via dry densification. With nanofluidic Li + conductive network, the densified electrode performs remarkable volumetric performance in liquid and gel electrolytes. Our results point out a promising nanoparticle densification strategy for battery electrodes.
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
不三不四发布了新的文献求助10
刚刚
冷酷非笑完成签到,获得积分10
刚刚
田二亩完成签到,获得积分10
刚刚
乙醇完成签到 ,获得积分10
1秒前
QWJ完成签到,获得积分10
2秒前
Beebee24完成签到,获得积分10
3秒前
专注的水壶完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
开放剑鬼完成签到,获得积分10
4秒前
行者+完成签到,获得积分10
5秒前
smottom应助jiajia采纳,获得10
5秒前
Master完成签到 ,获得积分10
5秒前
青青完成签到,获得积分10
6秒前
hyw完成签到,获得积分10
6秒前
小罗每天都很困完成签到 ,获得积分20
6秒前
海参完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI2S应助aki空中飞跃采纳,获得10
8秒前
huaxuchina完成签到,获得积分10
8秒前
gnr2000发布了新的文献求助10
8秒前
偏偏海完成签到,获得积分10
9秒前
夏天就是桃子味完成签到,获得积分10
10秒前
duke完成签到 ,获得积分10
11秒前
小七完成签到,获得积分10
11秒前
fufufu123完成签到 ,获得积分10
11秒前
小羡完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
ding应助double采纳,获得10
13秒前
田様应助123采纳,获得10
14秒前
上下完成签到 ,获得积分10
14秒前
splemeth完成签到,获得积分10
15秒前
aqaqaqa完成签到,获得积分10
15秒前
happyboy2008完成签到 ,获得积分10
16秒前
w婷完成签到 ,获得积分10
17秒前
知性的水杯完成签到 ,获得积分10
17秒前
老迟到的幼枫完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
fd163c完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
lllllllllllllll完成签到,获得积分10
21秒前
萤火之森发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Coking simulation aids on-stream time 450
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4015737
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3555681
关于积分的说明 11318391
捐赠科研通 3288879
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812301
邀请新用户注册赠送积分活动 887882
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812027