Samenvatting van oppervlaktecoating op kathodematerialen
Dec 16, 2024
De langeafstands- en De snellaadmogelijkheden van elektrische voertuigen zijn afhankelijk van hoge prestaties lithium-ionbatterijen, waarbij kathodematerialen een van de meest cruciale zijn componenten. Kathodes zijn echter gevoelig voor scheuren tijdens het fietsen en vertonen aanhoudende nevenreacties met elektrolyten, waardoor de werking aanzienlijk wordt aangetast levensduur van de batterij en snelheidsprestaties. Oppervlaktecoating kan stress verminderen, verbeter de bevochtigbaarheid van vloeibare elektrolyten, verminder grensvlaklading overdrachtsweerstand en verminder daarbij effectief nevenreacties het optimaliseren van kathodematerialen. Niettemin is de invloed van de fysisch-chemische eigenschappen van oppervlaktecoatings op elektrochemische prestaties, evenals hun evolutie tijdens het fietsen, vergt nog verder begrip. Bovendien de optimale materialen en methoden voor oppervlaktecoating zijn niet systematisch samengevat en afgerond. 1. Vereisten voor kathode-oppervlaktecoating De vereisten voor oppervlaktecoating zijn onder meer: 1) dun en uniform zijn; 2) het bezitten van ionische en elektronische geleidbaarheid; 3) met een hoog mechanisch vermogen eigenschappen en stabiel blijven na laad-/ontlaadcycli; 4) de coatingproces is eenvoudig en schaalbaar. 2. De rol van oppervlaktecoating op kathodematerialen De rollen van oppervlaktecoating op kathodematerialen omvatten: 1) dienen als een fysieke barrière om nevenreacties te remmen; 2) HF wegvangen om te voorkomen chemische aanval door de elektrolyt en verzacht het oplossen van de overgang metalen; 3) het verbeteren van de elektronische en ionische geleidbaarheid; 4) oppervlak aanpassen chemie om grensvlakionenladingsoverdracht te vergemakkelijken; 5) het stabiliseren van de structuur en het verminderen van faseovergangsstress. 3 Coatingstructuur/morfologie 3.1 Uniforme en dunne coating De coatinglaag moet uniform en dun zijn. Volledige dekking van de kathode deeltjes beschermen de kathode tegen elektrolytaanvallen en remmen de zijkant reacties. Bovendien verbetert een dunne coatinglaag de kinetiek ter plaatse interface, waardoor de batterijprestaties worden verbeterd. 3.2 Dikke coating Een dikke coating vormt een goede fysieke barrière tussen de kathode en de elektrolyt. Dikkere coatings kunnen echter de diffusie van lithium belemmeren tijdens intercalatie- en deintercalatieprocessen, die mogelijk goed presteren onder bewerkingen bij hoge temperaturen. 3.3 Eilandachtige/ruwe coatinglaag Het bereiken van een uniforme en dunne coating over het gehele materiaal met behulp van droge en natte coatingprocessen zijn een uitdaging. De coatinglagen die hierdoor worden gevormd processen zijn ruw en ongelijkmatig. 4. Coatingprocessen/strategieën 4.1 Natte processen 4.1.1 Sol-gelcoating Het sol-gel-coatingproces wordt vaak gebruikt voor het synthetiseren van kathodematerialen en oppervlaktecoating. Het gebruik van water of andere oplosmiddelen neemt echter toe kosten. Bovendien kunnen oplosmiddel...
Bekijk meer