电镀可提供高能量高功率的电池

制作镀金饰品或镀铬汽车饰品的工艺现在正在制造强大的锂离子电池。

伊利诺伊大学，Xerion高级电池公司和南京大学的研究人员开发出一种电镀锂离子电池阴极的方法，产生高质量，高性能的电池材料，这也为柔性和固态电池打开了大门。 。

“这是制造电池阴极的一种全新方法，导致电池具有以前无法获得的形式和功能，”伊利诺斯州弗雷德里克塞茨材料研究实验室材料科学与工程教授兼主任Paul V. Braun说。他共同领导了在“ 科学进步 ”杂志上发表研究成果的研究小组。

传统的锂离子电池阴极使用在高温下形成的含锂粉末。将粉末与胶粘粘合剂和其它添加剂混合成浆料，将其涂布在薄铝箔片上并干燥。浆料层需要很薄，因此电池可以储存多少能量。胶水也限制了性能。

“胶水不活跃。它不会对电池产生任何影响，并且会阻碍电池中的电流流动，”合作者Xerion Advanced Battery Corporation的研发总监Hailong Ning说。 Champaign，一家由Braun共同创立的创业公司。“你所有这些非活性材料占据了电池内部空间，而全世界都在努力从电池中获取更多能量和电力。”

研究人员通过将锂材料直接电镀到铝箔上，完全绕过粉末和胶水工艺。

根据该报告，由于电镀阴极没有任何胶水占据空间，因此其能量比传统阴极多30%。它也可以更快地充电和放电，因为电流可以直接通过它，而不必围绕非活性胶或通过浆料的多孔结构导航。它还具有更稳定的优点。

此外，电镀工艺甚至可以从不纯的起始成分产生纯阴极材料。这意味着制造商可以使用成本和质量较低的材料，最终产品的性能仍然很高，从而无需从已经提升到电池级别的昂贵材料开始，Braun说。

“这种方法打开了通向柔性和三维电池阴极的大门，因为电镀涉及将基板浸入液体浴中进行涂层，”共同作者，Huerion Zhang说，他是Xerion的前高级科学家，现任南京教授大学。

研究人员展示了碳泡沫技术，这是一种重量轻，价格低廉的材料，制造的阴极比传统浆料厚得多。他们还在不同质地，形状和柔韧性的箔和表面上展示了它。

“通过传统工艺无法实现这些设计，”Braun说。“但真正重要的是，它是一种高性能材料，而且几乎是坚固的。通过使用固体电极而不是多孔材料，您可以在给定体积中储存更多能量。最终，人们需要电池储存了很多能量。

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