充電機(jī)充電固態(tài)鋰離子蓄電池怎么完成多功能柔性多級(jí)印刷制備呢？
2017-10-24 9:52:29??????點(diǎn)擊：
【布景介紹】
充電機(jī)充電固態(tài)鋰離子蓄電池（LIB）作為能夠應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)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L(zhǎng)IB中最廣泛研討的電解質(zhì)——（硫化物或氧化物）無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)的運(yùn)用，除了長(zhǎng)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(wèn)題，還會(huì)引起機(jī)械柔性和形狀要素方面的問(wèn)題 。
【效果簡(jiǎn)介】
近來(lái)，蔚山國(guó)家科學(xué)與技能研討院Sang-Young Lee（通訊作者）團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)紫外（UV）固化輔佐多級(jí)印刷開發(fā)了一類新式的柔性雙極全充電機(jī)充電固態(tài)鋰離子蓄電池，其不需要用于傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)電解質(zhì)基全固態(tài)LIB的高壓/高溫?zé)Y(jié)工藝。相對(duì)于傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)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(yùn)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(wú)溶劑枯燥的多級(jí)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(jī)械柔性
（e）印刷GCE的離子電導(dǎo)率
（f）GCE和碳酸鹽基對(duì)照電解質(zhì)的TGA曲線
（g）GCE和碳酸鹽基對(duì)照電解質(zhì)的等溫（80℃）離子電導(dǎo)率
（h）GCE和碳酸鹽基對(duì)照電解質(zhì)的不易燃性實(shí)驗(yàn)
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(jí)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(lái)的相片展現(xiàn)
（e）橫截面SEM圖畫（這兒，三個(gè)充電機(jī)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(gè)充電機(jī)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(jī)充電雙極蓄電池的電化學(xué)表征
（a）印刷的LCO陰極和LTO陽(yáng)極的充電-放電曲線
（b）印刷的單充電機(jī)充電蓄電池（LCO陰極/ GCE / LTO陽(yáng)極）的循環(huán)功能
（c）串聯(lián)銜接的印刷充電機(jī)充電雙極蓄電池的電荷/放電曲線作為充電機(jī)充電蓄電池?cái)?shù)量的函數(shù)
（d）印刷充電機(jī)充電雙極蓄電池的充電/放電曲線比較
印刷充電機(jī)充電雙極蓄電池的機(jī)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(jī)充電蓄電池的充電/放電曲線
（b）印刷雙極型雙層充電機(jī)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(jī)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(jī)充電蓄電池的相片
（e）玩具車上印刷的雙極雙層疊充電機(jī)充電蓄電池的充電/放電曲線
（f）印刷雙極雙層疊充電機(jī)充電蓄電池和對(duì)照充電機(jī)充電蓄電池的不易燃性實(shí)驗(yàn)
【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(jiǎn)單性等優(yōu)異特性，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越現(xiàn)在廣泛運(yùn)用的（硫化物或氧化物）無(wú)機(jī)電解質(zhì)。研討中描繪的根據(jù)多級(jí)印刷的充電機(jī)充電雙極蓄電池戰(zhàn)略作為一種有用和可擴(kuò)展的渠道技能，將雙極全固態(tài)充電機(jī)充電蓄電池面向更挨近商業(yè)化的一步，具有巨大的遠(yuǎn)景。
充電機(jī)充電固態(tài)鋰離子蓄電池（LIB）作為能夠應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)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L(zhǎng)IB中最廣泛研討的電解質(zhì)——（硫化物或氧化物）無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)的運(yùn)用，除了長(zhǎng)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(wèn)題，還會(huì)引起機(jī)械柔性和形狀要素方面的問(wèn)題 。
【效果簡(jiǎn)介】
近來(lái)，蔚山國(guó)家科學(xué)與技能研討院Sang-Young Lee（通訊作者）團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)紫外（UV）固化輔佐多級(jí)印刷開發(fā)了一類新式的柔性雙極全充電機(jī)充電固態(tài)鋰離子蓄電池，其不需要用于傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)電解質(zhì)基全固態(tài)LIB的高壓/高溫?zé)Y(jié)工藝。相對(duì)于傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)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(yùn)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(wú)溶劑枯燥的多級(jí)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(jī)械柔性
（e）印刷GCE的離子電導(dǎo)率
（f）GCE和碳酸鹽基對(duì)照電解質(zhì)的TGA曲線
（g）GCE和碳酸鹽基對(duì)照電解質(zhì)的等溫（80℃）離子電導(dǎo)率
（h）GCE和碳酸鹽基對(duì)照電解質(zhì)的不易燃性實(shí)驗(yàn)
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(jí)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(lái)的相片展現(xiàn)
（e）橫截面SEM圖畫（這兒，三個(gè)充電機(jī)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(gè)充電機(jī)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(jī)充電雙極蓄電池的電化學(xué)表征
（a）印刷的LCO陰極和LTO陽(yáng)極的充電-放電曲線
（b）印刷的單充電機(jī)充電蓄電池（LCO陰極/ GCE / LTO陽(yáng)極）的循環(huán)功能
（c）串聯(lián)銜接的印刷充電機(jī)充電雙極蓄電池的電荷/放電曲線作為充電機(jī)充電蓄電池?cái)?shù)量的函數(shù)
（d）印刷充電機(jī)充電雙極蓄電池的充電/放電曲線比較
印刷充電機(jī)充電雙極蓄電池的機(jī)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(jī)充電蓄電池的充電/放電曲線
（b）印刷雙極型雙層充電機(jī)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(jī)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(jī)充電蓄電池的相片
（e）玩具車上印刷的雙極雙層疊充電機(jī)充電蓄電池的充電/放電曲線
（f）印刷雙極雙層疊充電機(jī)充電蓄電池和對(duì)照充電機(jī)充電蓄電池的不易燃性實(shí)驗(yàn)
【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(jiǎn)單性等優(yōu)異特性，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越現(xiàn)在廣泛運(yùn)用的（硫化物或氧化物）無(wú)機(jī)電解質(zhì)。研討中描繪的根據(jù)多級(jí)印刷的充電機(jī)充電雙極蓄電池戰(zhàn)略作為一種有用和可擴(kuò)展的渠道技能，將雙極全固態(tài)充電機(jī)充電蓄電池面向更挨近商業(yè)化的一步，具有巨大的遠(yuǎn)景。
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