2019年4月11日
电动车辆和便携式电子设备的领先电源是锂离子电池（LIBS）。
（a）通过同时沉积通过同时沉积的无活性（Cu）/活性（Al）层的制造过程。（b）3D结构(电子邮件保护)电极。(c)试样的横截面SEM图像(电子邮件保护)和EDS元素映射。（d）Cu-Al纳米复合材料层的低分辨率和高分辨率TEM。（图片信用：唐永兵）
然而，石墨阳极的相对低的理论能力（372mAhg-1)阻碍了LIBs能量密度的提高。因此，利用高容量的负极材料越来越受到重视。亚博网站下载
在阳极材料中，铝(Al)因其丰富的自然资源、低放电亚博网站下载电位、高理论容量、优异的电导率和特别低的成本而成为潜在的候选材料。然而，铝基阳极通常在低阴极面积密度(<2 mg cm)的半电池或全电池中检查-2），这超出了实际要求。
近日，深圳先进技术研究院的唐永兵教授和张淼博士率领的科研团队，在深圳理工大学开展了一项研究中国科学院亚博老虎机网登录发布了一份标题为“高领域密度锂离子电池的合金/抛光稳定性的合金/抛光稳定性稳定性稳定性”的纸张上先进材料亚博网站下载，展示了科学家如何利用高面积密度阴极提高铝基电池的循环性能。
在早期的研究中，本集团以低成本和高效率创建了一种新的LIB配置，它使用铝箔的整合设计作为石墨阳极和传统动物的CU集电器的替代品，留下传统的阳极材料。亚博网站下载因此，可以显着最小化死体积和重量，进一步增加了该电池的能量密度。然而，这种集成阳极在与高面密度阴极连接时具有循环稳定性的问题。
在本研究中，研究人员发现铝阳极的开裂和粉化可能与沿着原始铝边界的不规则充放电反应有关，这导致了铝阳极的应力集中和最终的失效。后来，他们发现铝阳极的寿命可以通过均匀的合金化/去合金化应力分布来延长。
唐和他的合作伙伴支持活性（Al）和无活性（Cu）吩咐方法，以均匀地分布合金位置并分散体积膨胀的应力，这有利于实现Al阳极的结构稳定性（称为(电子邮件保护)）。
在充放电过程中，均匀的反应和均匀的应力分布使电池充满(电子邮件保护)用高LiFePO组装4.阴极面积密度为7.4 mg cm-2为了获得大约88％以上的容量保留超过200个循环，这是具有这种高面密度的阴极的全电池中的Al阳极的最佳性能。
该研究意味着这种无效/有源设计提供了解决AL阳极问题的可行方法，并为AL阳极的实际应用提供了机会。