영원한 피사체가, 리튬 이온 전지 300Wh / kg의 2020 목표 전력비의 내각의 요구에 따라 실현하는 리튬 이온 전지의 에너지 밀도의 증가, 리튬 이온 전지의 비는 재료 기술 및 제조 공정의 진행을 향상시키기 위해 에너지로부터 분리 할 코팅의 현상 리프트 량은 리튬 이온 전지의 에너지 밀도를 향상시키기위한 효과적인 방법이지만, 코팅의 양이 증가함에 따라, 우리는 리튬 이온의 전기 특성, 특히 속도 특성 및 사이클 특성이 현저한 감소를 보였다 것을 발견되는 중심 리튬 이온 전지용 전극은 주로 기공 복잡한 높은 비틀림이 크게 확산 따라서, 동시에 도포량 리프트 방법 전극의 다공성을 감소시키기 위해 리튬 + 저항을 증가시킨다 입자로 이루어진 다공성 구조 때문에 Li +의 확산 율을 증가시키는 컬링 (curling)의 정도는 초박형 전극의 제조에서 해결되어야하는 문제이다.
두꺼운 코팅 된 전극의 문제를 해결하기 위해, 과학 기술과 스탠포드 대학의 교수 이순신 쿠이 대학의 위수 홍콩 중국어 팀은 그의 대답을했다. 연구자 나무의 자연 도관 구조에 의해 영감을, 수직 덕트를 개발했다 LCO 두꺼운 캐소드 구조는, 이러한 구조는 고부하시 사이클 성능과 배터리의 속도 성능을 확보 할 수 있도록 전극 내의 리튬 이온의 확산 저항을 감소, 전극의 세공의 비틀림을 감소시킬 수있다. 이것에 기술의 도움으로, LCO 최대 22.7mAh / g (약 160mg / cm2에 상당)의 코팅 량은 4-5 회 전통 과정 리튬 이온 전지의 비 에너지를 향상시키기 위해 큰 의미이다.
템플릿 Pinus 잘 sylvestris 같은 생체 공학 구조 LCO 전극 위수 홍 팀을 얻기 위해서, Pinus은 1.5mm의 두께를 갖는 제 낱장 후 암모니아수에 용해시켰다 방법 도관 나무 리그닌 sylvestris의 것이 균일 한 다공성 템플릿을 얻기 위해 용출되고 (도 B를 참조), 다음 LiNO3를, LCO 전구체 졸 CO (NO3) 2. 제조함으로써 6H2O 카테터 템플릿 LCO으로 진공 환경에서 침지 전구체 겔을 형성하는 건조시키고, 최종적으로 공기 환경시켰다 반면에 LCO 결정화가 나무 템플릿 제거되도록 소성 LCO 전극이 수직 방향으로 다공질 구조를 유지 한 후 700 ℃ 2 시간의 소결은, 한편으로, g는 도면으로부터 알 수있다. 상기 LCO 전극을 높이기 위해서 하중으로 Yu Shuhong 연구팀은 단위 면적당 하중을 거의 두 배로 증가시킨 LCO 전구체 졸 침착 공정 (LCO-2 전극)을 반복했다.
된이 LCO 침지 시간 일단 통상 LCO 전극 무화과 B LCO 1 전극 인 그림 CT 스캐닝 기법 전극 구조 재구성을 사용하여 전극 기공, 비틀림, 위수 홍 팀 효과를 상술 한 제조 과정을 분석 도 C는 도면에서 우리는 입자의 축적에 의해 공통 전극 LCO의 LCO을 볼 수있다. LCO 2 LCO 전극 2 회 침지되는 전극의 기공 구조는 구불 구불 한 기공이 상대적으로 높고, 복잡하므로, (1.5) 랜덤, 리튬 이온의 확산 속도에 영향을 미친다. 수직 구조 및 기공율 제조 템플릿에있어서, 상기 전극을 따라서 높은 기공율 LCO -1- LCO -2- 사용, 비틀림 (확대 한) 저 리 + 대신 급속한 확산에 업그레이드 매우 두꺼운 전극 속도 성능.
수직 도관 구조 LCO 전기 전극의 성능을 검증하기 위해, 위수 홍 팀 버튼 셀은 4.25V, 다른 토출량, 결과에 충전 무화과 0.05C의 검사 결과 따라 시험 하였다 전극의 전기 화학적 특성을 이용하여 제조 관점은 증가 배율 전통적인 프로세스 LCO 전극 성능이 종래의 제조 공정은 특정 세부 작은 계열이 판별 할 수 없기 때문에, 지금까지 일반 LCO 재료 아래에만 100mAh / g 관한 재생 (LCO 전극 용량이 급격히 감소 이유), 수직 덕트 설계 LCO-1의 전극 (2)의 LCO 속도 성능이 대조군보다 훨씬 더 낫다.도 B 형 LCO 슬러리 번 LCO -1- 침지하고, 전극 (2) 슬러리 LCO 침지 LCO- LCO -2- 전지의 코팅 량이 0.05C 24.5mAh / cm2에서, LCO -1- 로딩 13.3 하였다 (LCO -2- 로딩 크게 증가 함을 알 수 있지만 다른 배율 하에서 단위 면적당 2 전극 용량 MAH / cm2)가 있지만 인해 수직 도관의 구조 감소 기공률 거의 모든 배율 로딩 LCO -2- 둘이 LCO-1이 있으며, 따라서 크게 전극의 속도 성능을 향상 기공의 비틀림을 감소 대략 시간, 수직을 나타냄 파이프 구조는 물론, 전극의 단위 면적당 양의 고속 성능을 향상시킬 수있다.
성능은 또한도의 관점에서 제조하기위한 종래의 방법에 비해 그래프는 종래의 공정을 제어 LCO 전극 및 대전 성능이 수직 도관 구조 LCO 1 전극을 사용하여 제조 된 다른 배율 하에서 추구 중요한 목표 배터리 전력의 급속 충전된다. LCO 전극, 전극 LCO -1- 다른 전하 레이트 용량 전극 LCO 1 충전시 작은 편광, 높은 용량은, 종래 전극 제조 기술 LCO보다 상당히 높았다.
Yu Shuhong 팀이 개발 한 생체 모방 형 LCO 전극은 전극의 단위 면적당 부하를 증가 시키는데 중요한 진전을 이루었고, 고 에너지 에너지 리튬 이온 전지의 개발에있어서 큰 의미를 지니지 만, 우리는 또한 대조군의 전통적인 과정으로 몇 가지 문제점을 발견했다. LCO 전극은 속도 성능이 매우 낮을뿐만 아니라 용량도 매우 낮습니다. 본문에서 잘 설명되지 않았습니다. 둘째, 대조군과 비교하여 생체 모방 구조의 LCO 전극이 속도 성능을 크게 향상 시켰습니다. 그러나 1C 속도에서의 용량은 현재 상용 리튬 이온 배터리보다 훨씬 낮은 0.05C 용량의 약 50 %에 불과하며, Yu Shuhong 팀이 개발 한 생체 모방 형 LCO 전극은 초박형 전극의 전기 화학 성능을 향상시킵니다. 그것은 매우 중요하지만,이 기술은 전극의 준비 과정과 전기 화학적 특성을 포함하여 실용성을 향상시키기 위해 여전히 더 많은 최적화가 필요합니다.
