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研究概述

陽極（負極）和陰極（正極）的面積容量比（N/P比）是鋰離子電池的一個重要參數。

考慮到制造公差和電池安全，幾乎所有電池都保持N/P比大于1。偏離這個比例可能導致鋰在負極表面沉積，帶來重大風險。

基于此，2024年10月30日，華中科技大學黃云輝教授/李真教授在國際期刊Advanced Energy Materials發表題為《Innovative Anode Design to Enhance Both Volumetric and Gravimetric Energy Densities of LiCoO₂||Graphite Pouch Cells》的研究論文。

在這里，研究人員提出了一種新的設計理念，即采用梯度結構石墨（Gr）負極，使N/P比小于1，在不犧牲電池安全性的前提下，有效實現更高的能量密度。

這是通過在負極（Gr-Ag_x）的底層摻入少量銀（Ag）納米顆粒來實現的，這些顆粒有效調節了鋰離子沿電極厚度的濃差極化。

研究表明，4 Ah LiCoO₂||Gr-Ag_0.5（N/P=0.8）軟包電池的體積能量密度比LiCoO₂||Gr（N/P=1.1）增加了14.5%。

此外，研究人員還在LiFePO₄||Gr電池中驗證了N/P<1設計模式的普遍適用性和有效性。

圖文解讀

圖1：不同N/P比對電池結構和性能的影響

圖2：負極材料在鋰化過程中的行為和庫侖效率

圖3：全電池的循環性能和體積變化

文獻信息

Innovative Anode Design to Enhance Both Volumetric and Gravimetric Energy Densities of LiCoO₂||Graphite Pouch Cells,?Advanced Energy Materials,?2024.?

原創文章，作者：zhan1，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/11/04/12c8796635/

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