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微工程电极可以降低电池制造成本

新, 很容易伪造的, 高性能的碳微晶格电极将很快被用于制造廉价的钠离子电池. 该方法由日本2022世界杯买球app研究人员和同事发表在《2022世界杯买球app》杂志上.

锂离子电池有着广泛的应用, 从智能手机到电动汽车, 由于它们的高性能和储存大量能量的能力. 然而, 制造这些电池的成本很高, 这种金属的储量正在迅速枯竭, 它的提取会对环境有害. 科学家们希望降低电池制造成本,并找到一种方法来释放更广泛使用的钠离子的潜力.

2022世界杯买球app材料科学家工藤明博士.D. 加州大学洛杉矶分校的Katsuyama和他的同事们正在寻找实现高绩效的方法, 低成本电池,通过增加活性材料的装载量,使电池成为单个电池. 这将减少用于将多个细胞结合在一起的非活性物质. 然而, 这就需要制造更厚的电极, 这将限制电池内离子的运动,从而限制电荷的运动.

工藤和他的团队通过开发一种制造微架构的方法来解决这个问题, 高性能负电荷(阳极)电极.

该方法涉及到使用3D立体光刻技术打印由树脂制成的微晶格结构. 然后通过一种称为热解的过程将微晶格炭化,使其收缩. 由此产生的硬碳阳极被发现允许快速运输产生能量的离子. 此外,随着研究团队将晶格结构细化,其性能也有所提高. 随着3D打印机获得越来越多的分辨率, 钠离子电池的性能最终可能会超过锂离子电池, 工藤说.

该团队下一步的目标是用同样的方法制造正电荷(阴极)电极. 最终的目标是使用这些精心设计的电极来制造高性能, 性价比高的钠离子电池.

3d打印的格子有三种不同的尺寸. 热解炭化使电极收缩,提高了电极的性能. ©2022世界杯买球app
出版的细节:

标题:用于钠离子电池的3d打印的独立式碳晶格
作者:福,Y.荣誉,.小林,H.,汉族,J.陈,米.本,我.肯•R. B
日报》:小
DOI: 10.1002 / smll.202202277

日文New闻稿

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彰奖赏
隶属单位:日本2022世界杯买球app高级材料研究所(WPI-AIMR)
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