充電機充電固態(tài)鋰離子蓄電池怎么完成多功能柔性多級印刷制備呢？
2017-10-24 9:52:29??????點擊：
【布景介紹】
充電機充電固態(tài)鋰離子蓄電池（LIB）作為能夠應(yīng)對日益增長的能源和安全需求的解決方案起了相當(dāng)大的重視。然而，作為LIB中最廣泛研討的電解質(zhì)——（硫化物或氧化物）無機固體電解質(zhì)的運用，除了長期存在的如化學(xué)/電化學(xué)不穩(wěn)定性，界面接觸電阻和制作加工性等問題，還會引起機械柔性和形狀要素方面的問題 。
【效果簡介】
近來，蔚山國家科學(xué)與技能研討院Sang-Young Lee（通訊作者）團隊經(jīng)過紫外（UV）固化輔佐多級印刷開發(fā)了一類新式的柔性雙極全充電機充電固態(tài)鋰離子蓄電池，其不需要用于傳統(tǒng)的無機電解質(zhì)基全固態(tài)LIB的高壓/高溫?zé)Y(jié)工藝。相對于傳統(tǒng)的無機電解質(zhì)，作為印刷電極和凝膠復(fù)合電解質(zhì)中的中心元件，該研討運用了由根據(jù)癸二腈的電解質(zhì)和半互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)成的柔性/不可燃性凝膠電解質(zhì)。電極和GCE漿料的流變調(diào)整（朝向觸變流體行為）與無溶劑枯燥的多級印刷結(jié)合使得能夠?qū)⒋?lián)/面內(nèi)雙極堆疊的單元全體集成到雜亂形狀的物體上。相關(guān)效果以題為“Flexible/shape-versatile, bipolar all-solid-state lithium-ion batteries prepared by multistage printing”發(fā)表在了Energy & Environmental Science上。
【圖文導(dǎo)讀】
圖1 印刷GCE的合成和表征
（a）用于制作模板印刷的GCE的程序示意圖
（b）剖面SEM和EDS圖畫
（c）顯現(xiàn)ETPTA聚合物網(wǎng)絡(luò)和PVdF-HFP兩種不同Tg的DSC熱剖析圖
（d）印刷GCE的機械柔性
（e）印刷GCE的離子電導(dǎo)率
（f）GCE和碳酸鹽基對照電解質(zhì)的TGA曲線
（g）GCE和碳酸鹽基對照電解質(zhì)的等溫（80℃）離子電導(dǎo)率
（h）GCE和碳酸鹽基對照電解質(zhì)的不易燃性實驗
印刷電極的制作和表征
（a）用于制作模板印刷電極的程序示意圖
（b）剖面SEM和EDS圖畫
（c）SWCNT涂覆的LCO粉末的SEM圖畫
（d）SWCNT涂覆的LCO和原始LCO的電子電導(dǎo)率的比較
（e）SWCNT涂覆的LCO和原始LCO之間的排出速率能力的比較
用于多級印刷的GCE和電極漿料的流變控制
（a）GCE和電極漿料的粘度作為剪切速率的函數(shù)
（b）粘彈性（G′和G″）作為剪切應(yīng)力的函數(shù)
（c）流變圖中的滯后回路
（d）制作出來的相片展現(xiàn)
（e）橫截面SEM圖畫（這兒，三個充電機充電蓄電池串聯(lián)銜接）及其結(jié)構(gòu)示意圖
（f）橫截面SEM圖畫（這兒，三個充電機充電蓄電池平行銜接）及其結(jié)構(gòu)示意圖
在25℃下印刷的充電機充電雙極蓄電池的電化學(xué)表征
（a）印刷的LCO陰極和LTO陽極的充電-放電曲線
（b）印刷的單充電機充電蓄電池（LCO陰極/ GCE / LTO陽極）的循環(huán)功能
（c）串聯(lián)銜接的印刷充電機充電雙極蓄電池的電荷/放電曲線作為充電機充電蓄電池數(shù)量的函數(shù)
（d）印刷充電機充電雙極蓄電池的充電/放電曲線比較
印刷充電機充電雙極蓄電池的機械柔性和熱穩(wěn)定性
（a）在100次曲折循環(huán)之前/之后印刷的雙極雙層疊充電機充電蓄電池的充電/放電曲線
（b）印刷雙極型雙層充電機充電蓄電池的安全性的相片
（c）熱沖擊之前/之后印刷的雙極雙層疊充電機充電蓄電池的充電/放電曲線
（d）在玩具車的曲折車頂上逐漸制作印刷的雙極雙層疊充電機充電蓄電池的相片
（e）玩具車上印刷的雙極雙層疊充電機充電蓄電池的充電/放電曲線
（f）印刷雙極雙層疊充電機充電蓄電池和對照充電機充電蓄電池的不易燃性實驗
【小結(jié)】
該研討展現(xiàn)了印刷的雙極全固態(tài)LIB具有超卓的靈活性，形狀多樣性，充電/放電功能，不易燃性和制作簡單性等優(yōu)異特性，遠遠超越現(xiàn)在廣泛運用的（硫化物或氧化物）無機電解質(zhì)。研討中描繪的根據(jù)多級印刷的充電機充電雙極蓄電池戰(zhàn)略作為一種有用和可擴展的渠道技能，將雙極全固態(tài)充電機充電蓄電池面向更挨近商業(yè)化的一步，具有巨大的遠景。
充電機充電固態(tài)鋰離子蓄電池（LIB）作為能夠應(yīng)對日益增長的能源和安全需求的解決方案起了相當(dāng)大的重視。然而，作為LIB中最廣泛研討的電解質(zhì)——（硫化物或氧化物）無機固體電解質(zhì)的運用，除了長期存在的如化學(xué)/電化學(xué)不穩(wěn)定性，界面接觸電阻和制作加工性等問題，還會引起機械柔性和形狀要素方面的問題 。
【效果簡介】
近來，蔚山國家科學(xué)與技能研討院Sang-Young Lee（通訊作者）團隊經(jīng)過紫外（UV）固化輔佐多級印刷開發(fā)了一類新式的柔性雙極全充電機充電固態(tài)鋰離子蓄電池，其不需要用于傳統(tǒng)的無機電解質(zhì)基全固態(tài)LIB的高壓/高溫?zé)Y(jié)工藝。相對于傳統(tǒng)的無機電解質(zhì)，作為印刷電極和凝膠復(fù)合電解質(zhì)中的中心元件，該研討運用了由根據(jù)癸二腈的電解質(zhì)和半互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)成的柔性/不可燃性凝膠電解質(zhì)。電極和GCE漿料的流變調(diào)整（朝向觸變流體行為）與無溶劑枯燥的多級印刷結(jié)合使得能夠?qū)⒋?lián)/面內(nèi)雙極堆疊的單元全體集成到雜亂形狀的物體上。相關(guān)效果以題為“Flexible/shape-versatile, bipolar all-solid-state lithium-ion batteries prepared by multistage printing”發(fā)表在了Energy & Environmental Science上。
【圖文導(dǎo)讀】
圖1 印刷GCE的合成和表征
（a）用于制作模板印刷的GCE的程序示意圖
（b）剖面SEM和EDS圖畫
（c）顯現(xiàn)ETPTA聚合物網(wǎng)絡(luò)和PVdF-HFP兩種不同Tg的DSC熱剖析圖
（d）印刷GCE的機械柔性
（e）印刷GCE的離子電導(dǎo)率
（f）GCE和碳酸鹽基對照電解質(zhì)的TGA曲線
（g）GCE和碳酸鹽基對照電解質(zhì)的等溫（80℃）離子電導(dǎo)率
（h）GCE和碳酸鹽基對照電解質(zhì)的不易燃性實驗
印刷電極的制作和表征
（a）用于制作模板印刷電極的程序示意圖
（b）剖面SEM和EDS圖畫
（c）SWCNT涂覆的LCO粉末的SEM圖畫
（d）SWCNT涂覆的LCO和原始LCO的電子電導(dǎo)率的比較
（e）SWCNT涂覆的LCO和原始LCO之間的排出速率能力的比較
用于多級印刷的GCE和電極漿料的流變控制
（a）GCE和電極漿料的粘度作為剪切速率的函數(shù)
（b）粘彈性（G′和G″）作為剪切應(yīng)力的函數(shù)
（c）流變圖中的滯后回路
（d）制作出來的相片展現(xiàn)
（e）橫截面SEM圖畫（這兒，三個充電機充電蓄電池串聯(lián)銜接）及其結(jié)構(gòu)示意圖
（f）橫截面SEM圖畫（這兒，三個充電機充電蓄電池平行銜接）及其結(jié)構(gòu)示意圖
在25℃下印刷的充電機充電雙極蓄電池的電化學(xué)表征
（a）印刷的LCO陰極和LTO陽極的充電-放電曲線
（b）印刷的單充電機充電蓄電池（LCO陰極/ GCE / LTO陽極）的循環(huán)功能
（c）串聯(lián)銜接的印刷充電機充電雙極蓄電池的電荷/放電曲線作為充電機充電蓄電池數(shù)量的函數(shù)
（d）印刷充電機充電雙極蓄電池的充電/放電曲線比較
印刷充電機充電雙極蓄電池的機械柔性和熱穩(wěn)定性
（a）在100次曲折循環(huán)之前/之后印刷的雙極雙層疊充電機充電蓄電池的充電/放電曲線
（b）印刷雙極型雙層充電機充電蓄電池的安全性的相片
（c）熱沖擊之前/之后印刷的雙極雙層疊充電機充電蓄電池的充電/放電曲線
（d）在玩具車的曲折車頂上逐漸制作印刷的雙極雙層疊充電機充電蓄電池的相片
（e）玩具車上印刷的雙極雙層疊充電機充電蓄電池的充電/放電曲線
（f）印刷雙極雙層疊充電機充電蓄電池和對照充電機充電蓄電池的不易燃性實驗
【小結(jié)】
該研討展現(xiàn)了印刷的雙極全固態(tài)LIB具有超卓的靈活性，形狀多樣性，充電/放電功能，不易燃性和制作簡單性等優(yōu)異特性，遠遠超越現(xiàn)在廣泛運用的（硫化物或氧化物）無機電解質(zhì)。研討中描繪的根據(jù)多級印刷的充電機充電雙極蓄電池戰(zhàn)略作為一種有用和可擴展的渠道技能，將雙極全固態(tài)充電機充電蓄電池面向更挨近商業(yè)化的一步，具有巨大的遠景。
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