彼得大帝圣彼得堡理工大學(xué)(SPbPU)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新的方法來(lái)確定固態(tài)鋰離子電池的最佳電極材料組成。這項(xiàng)研究的結(jié)果發(fā)表在第一份四分之一期刊《納米材料》上，獲得俄羅斯科學(xué)基金會(huì)的項(xiàng)目支持。

科學(xué)家們?cè)谖㈦娮訉W(xué)的發(fā)展上邁出了新的一步

傳感器和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備等微型設(shè)備的開(kāi)發(fā)需要建立具有高能量密度的小型復(fù)雜電源。專家表示，傳統(tǒng)的鋰離子電池生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了極限。在要求的納米和微米尺寸內(nèi)，很難進(jìn)一步減小功率源的尺寸和控制其形狀。與此同時(shí)，原子層沉積等微納電子技術(shù)可以幫助生產(chǎn)高比能的微型固態(tài)鋰離子電池。

圣彼得堡理工大學(xué)的研究小組研究了鋰離子電池電極的新型納米材料，開(kāi)發(fā)了一種測(cè)定“鎳鈷氧化物”體系各組分的電化學(xué)容量的方法。過(guò)渡金屬氧化物具有容量大、成本相對(duì)較低的特點(diǎn)，是鋰離子電池發(fā)展所需要的。在研究中，用原子層沉積(ALD)獲得的薄膜作為陽(yáng)極材料，并顯示了在高電流密度下的高電荷容量。

通過(guò)鎳和鈷茂金屬與氧等離子體結(jié)合使用原子層沉積（ALD）獲得的Ni-Co-O（NCO）薄膜的研究。通過(guò)ALD循環(huán)提供了具有不同Ni和Co比率的NCO膜的形成，從而導(dǎo)致在一個(gè)超循環(huán)（a和b循環(huán)的線性組合）中形成氧化鎳（a）和氧化鈷（b）。

過(guò)針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

點(diǎn)擊詳情

膜厚度由超級(jí)循環(huán)數(shù)設(shè)定。合成的薄膜在整個(gè)深度范圍內(nèi)具有均勻的化學(xué)組成，并且金屬鎳和碳的混合物含量最高為4at。％。所有樣品的特征是具有一個(gè)面心立方立方且密度均勻的單一NixCo1-xO相。

在本文中，我們提出了一種處理循環(huán)伏安曲線的方法，以揭示單個(gè)組分（氧化鎳，氧化鈷和固體電解質(zhì)界面—SEI）對(duì)電化學(xué)容量的影響。NCO薄膜的初始容量隨氧化鎳含量的增加而增加。NCO膜的表面均勻，很少夾雜直徑為15–30nm的納米顆粒。鋼上所有膜的生長(zhǎng)速率均高于硅基底上的生長(zhǎng)速率，并且這種差異隨著膜中鈷濃度的增加而增加。

我們獲得了從鎳氧化物到鈷氧化物的廣泛成分的鎳鈷氧化物材料，并提出了一種方法來(lái)確定充電/放電過(guò)程中每個(gè)電化學(xué)活性成分的容量貢獻(xiàn)。這種多用途技術(shù)可以用來(lái)確定鋰離子電池的最佳材料組成，材料物理與技術(shù)高中，機(jī)械工程，材料和運(yùn)輸研究所的馬克西莫夫博士說(shuō)。

在未來(lái)，科學(xué)家們計(jì)劃利用他們的發(fā)展來(lái)創(chuàng)造改進(jìn)的陰極和固體電解質(zhì)，以生產(chǎn)薄膜固態(tài)鋰離子電池的原型。