新式双梯度石墨负极资料完成锂电池快充

5月3日从中国科学技能大学得悉，该校俞书宏院士团队与合作者开发了一种无聚合物—粘结剂的浆液制备石墨负极的道路，能够普适地在石墨负极中构建一种新式粒径—孔隙度双梯度结构，大幅度提高了锂离子电池的快充功能。相关效果日前宣布在世界期刊《科学发展》上。

电动汽车的快速充电才能受限于锂离子电池中石墨负极高的浓差极化效应和低的平衡电位。这项研讨提出了在不献身锂离子电池能量密度的前提下，在石墨负极内部引进颗粒标准以及孔隙率的梯度异质散布结构规划，完成了石墨负极快充功能提高。

研讨团队首要选用颗粒级标准的理论模型，经过迭代规划办法仿真对石墨负极电极结构进行优化，一起对颗粒巨细和电极孔隙度的两层散布进行了优化。模拟计算结果表明，双梯度散布电极相对于传统的随机电极以及单梯度电极，电极内部电解液中锂离子浓度散布更为滑润，然后表现出更小的浓差极化以及更高的活性资料使用率，展现出优异的快充功能。研讨人员进一步开发了一种低粘度无聚合物—粘结剂浆料自拼装技能，制备铜纳米线和铜颗粒包覆石墨低粘度乙醇浆料，使用不同标准颗粒石墨在浆猜中沉降速度差异性，在石墨负极中成功构建出模拟计算优化的双梯度结构，根据该石墨负极所制备的锂离子全电池展现出与试验模型相同的优异快充功能。