固态电池在器件水平上的快速动力学还没有被充分探索以实现快速充电和放电。
哈佛大学Xin Li等在具有高阴极负载和面积容量的全电池中实现了快速动力学的飞跃。
本文要点:
(1)
这种动力学改进是通过设计电极复合材料的分级结构实现的。在阴极中,我们的设计能够使3 mAh/cm2以上的高面积容量在13 40mA/cm2的高电流密度下稳定循环,产生从5C到10C的倍率。在阳极中,作者的设计打破了在大多数其他阳极中观察到的临界倍率和放电电压之间负相关的一般规律。整体设计使得这种电池能够在室温和5C充电倍率下快速循环超过4000次。
(2)
这项工作揭示的设计原则有助于理解电池设备中限制高阴极负载下快速循环的关键动力学过程,并加快高性能固态电池的设计。
参考文献:
Y. Wang, X. Li, Fast Kinetics Design for Solid State Battery Device. Adv. Mater. 2024, 2309306.
DOI: 10.1002/adma.202309306
https://doi.org/10.1002/adma.202309306