PNAS：具有超高面负荷锂离子电池电极的双连续相分离
Nanoyu
2020-08-22
电池厚电极设计极具吸引力，其可以减少不活跃电池部件（例如集电器和隔膜）的比例。然而，厚电极难以干燥，在实际制备过程中容易破裂或剥落。此外，离子和电子传输能力较差以及容量快速衰减等严重限制了厚电极的电化学性能。
近日，英国剑桥大学Michael De Volder报道了一种用于制造锂离子电池厚电极的热诱导相分离（TIPS）工艺，该工艺将电解质直接掺入电极中，从而减轻了干燥电极的需要。
文章要点
1）TIPS工艺可分别构建具有优异离子和电子传输能力的双连续电解质和电极网络。因此，500 μm的电池厚电极（∼18 mg/cm2的活性材料）具有比活性质量负载低得多的传统电极（5∼10 mg/cm2）更好的倍率性能。此外，由1 mm厚的负极和正极组装的全电池在500次循环后容量保持率达到87%。
2）研究人员通过优化电极配方，获得了超过30 mAh/cm2的面容量，此外，通过在中试规模的Roll-to-Roll（R2R）涂布机连续涂布TIPS厚电极，验证了TIPS工艺的可扩展性。
Jung Tae Lee, et al, Bicontinuous phase separation of lithium-ion battery electrodes for ultrahigh areal loading, PNAS, 2020
DOI：10.1073/pnas.2007250117
www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2007250117
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