清华大学《Nature Chemistry》:突破电池技术瓶颈,实现超快充电!

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摘要:日前,清华大学深圳国际研究生院陈振、彭乐乐合作团队提出了二维垂直阶梯聚合物阴极材料的特点是层状纳米片丰富的层内孔隙和结构缺陷以及弱层间相互作用。这种结构设计允许锂离子垂直迁移穿过固有孔隙和/或缺陷,并伴有水平插层,从而建立锂存储的横流通道。这种有效的离子传输方

虽然超快的充电和放电是非常需要的能量储存,密集的晶体无机电极遭受缓慢的离子传输,限制了这一能力。

日前,清华大学深圳国际研究生院陈振、彭乐乐合作团队提出了二维垂直阶梯聚合物阴极材料的特点是层状纳米片丰富的层内孔隙和结构缺陷以及弱层间相互作用。这种结构设计允许锂离子垂直迁移穿过固有孔隙和/或缺陷,并伴有水平插层,从而建立锂存储的横流通道。这种有效的离子传输方法可以使超高功率聚合物阴极在30℃内快速充电到约70%的荷电状态 在高电流密度下。即使在−50下运行 在此基础上,提出了一种有机-无机杂化策略,该策略能够以较高的速率提高电极水平的比能,以满足实际指标。这项工作证明了在极端操作条件下有机电极的高功率输出的潜力。

相关论文以“Ultrafast charging of two-dimensional polymer cathodes enabled by cross-flow structure design”为题,发表在Nature Chemistry上。

论文链接:

图1 超快充电聚合物阴极的交叉流动结构设计

图2 2DVLPs的结构表征

图3 2DVLPs的电化学性能

图4 2DVLPs中的锂离子传输机制

图5 2DVLPs的低温性能

来源:CFBDSIRJ214947-

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