静电纺丝纤维基电极材料在柔性锂离子电池中的应用

综述强调标准的柔性测试方法的建立是发展FLBs的基础,并具体讨论了静电纺丝技术在制备高性能柔性锂离子电池纤维型正负极材料中发挥的关键作用。
柔性锂离子电池(FLBs)因其耐弯折性及可从刚性电池移植经验,在可穿戴电子等领域前景广阔。静电纺丝技术在制备纤维基电极上具有独特优势,对FLBs电极性能有显著影响。本综述讨论柔性评估标准,分析静电纺丝原理及其对电极性能的影响,探讨其在提升FLBs能量密度、稳定性和柔韧性中的关键作用,为高性能FLBs开发提供科学指导。

本综述围绕FLBs的柔性评估和静电纺丝技术在制备正负极材料的应用方面展开,系统地探讨了FLBs的评估方法、材料制备及其在可穿戴电子设备中的潜力。

全球可穿戴技术市场的市场收入预测FLBs在可穿戴和植入式设备中的应用。

首先,本综述强调了FLBs柔性评估的重要性,指出柔性是区分FLBs与传统刚性锂离子电池的关键标准。柔性测试主要关注电池在外力作用下的变形能力及其在反复变形中的耐久性。为此,研究提出了标准化的评估方法,采用商业皮革和织物柔软度测试仪进行柔性测试,以量化FLBs在弯曲、拉伸等条件下的性能表现。

FLBs的柔性测试评估,包括不同弯曲角度和曲率半径的影响,以及使用测试仪或夹具定量测量应变。

其次,本综述详细介绍了电纺丝技术的原理及其在FLBs制造中的应用。电纺丝技术因其低成本和操作简便,已成为制备高质量纳米纤维的重要手段。通过优化电纺丝过程中的电场强度、溶液性质、喷嘴结构等参数,可以精确控制纤维的直径和形态,从而改善电极材料的电化学性能。电纺丝技术在制备正极和负极材料方面展现出巨大的潜力,特别是在提高电池的容量和循环寿命方面。

静电纺丝的过程以及纺丝电压、预纺丝液粘度、喷嘴设计、调整喷嘴数量、纺丝距离等参数对纺丝电极的影响。

在正极材料方面,本综述探讨了多种电极材料的制备,包括聚阴离子型、钴酸锂和锰酸锂等。通过静电纺丝技术,研究者能够将活性材料均匀分散在纤维中,形成自支撑的柔性电极,这种电极在弯曲和扭曲条件下仍能保持良好的电化学性能。此外,文章还介绍了通过静电纺丝制备的聚合物正极材料,展现了其在高能量密度和良好柔韧性方面的优势。

静电纺丝在制备纤维型正极中的应用:预纺丝溶液直接搭载正极活性材料。

在负极材料方面,本综述分类讨论了插层型、合金型和转化型负极材料的制备。静电纺丝技术能够有效解决合金负极在充放电过程中体积变化带来的问题,通过结构优化和复合材料设计,提高了负极的电化学性能和循环稳定性。特别是对于锡基和硅基负极,研究者通过静电纺丝技术构建了具有良好导电性和结构稳定性的复合材料,显著提升了电池的性能。

静电纺丝在制备纤维型正极中的应用:静电纺丝辅助合成的纤维基正极材料。

此外,本综述还探讨了FLBs的界面工程和全电池配置,强调了界面结构对电池性能的重要性。通过合理设计电极与电解质之间的界面,可以降低界面阻抗,提高电池的循环稳定性。研究者们采用共轴电纺丝技术,实现了电极与电解质的良好结合,确保了电池在机械应力下的稳定性。本综述通过系统的分析与讨论,展示了FLBs在柔性评估和材料制备方面的研究进展,为未来的研究和应用提供了重要的理论基础和实践指导。

综述强调了标准化评估方法对于FLBs发展的重要性,并指出静电纺丝技术在制造正负极纤维材料方面的重要作用。电纺丝技术通过改变材料的物理化学性质,不仅提高了无机电极材料的脆性,还通过与碳复合实现了快速的Li+传导。FLBs的评估标准的优化、电极材料优化的深入探索、电纺丝设备和工艺的优化、与其他柔性设备的集成以及环保和安全性的提升是FLBs发展的关键方向。

You may also like...

发表评论

邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注