DLC塗層根據其原(yuán)子結構,碳塗層可分為無定形碳(tàn)、四麵體碳和類金剛(gāng)石碳(DLC)、鏈結構及其混合結構(gòu),近年來碳塗層(céng)的分類也(yě)得到了ISO標準的(de)支(zhī)持。碳塗層的曆史可(kě)以追溯到1953年,最初被描述為類石墨碳,直(zhí)到(dào)1970年代才(cái)被展示出具有類金剛石特征的(de)結構。碳(tàn)塗層作為(wéi)提高鋰和後鋰儲能電池性能的關鍵技術引起了廣泛關注,碳塗層(céng)的應用被認為可以促進電池的化(huà)學和電化(huà)學(xué)穩(wěn)定(dìng)性、導電(diàn)性、固體電解質(zhì)界麵和長(zhǎng)循環壽命,這也改善了結構穩定性,減輕了電極腐蝕、納(nà)米材(cái)料活化和形態變化。
碳塗層(céng)提升電(diàn)池性能與延長壽命(mìng)的關鍵(jiàn)
純碳塗(tú)層和(hé)矽基類金剛石(shí)碳塗層已廣泛應用於純鋰金屬和鋰離子電池的各種應用中,包括薄膜、複合(hé)材料、合金納米纖維和顆粒基電極。這些塗層在電池性能中扮演了關鍵角色,其性能可通過多個指標來(lái)衡量,如容量、電流密度(dù)、電壓、速率、阻抗(kàng)、電(diàn)位和循環效率,基於硬(yìng)碳塗層在不同條件下的性(xìng)能表現的信息,包括單層和雙(shuāng)層設計(jì)、摻雜、薄膜(mó)或納米粒子、室溫和高溫(wēn)等(děng)。
在使用閉(bì)場不平衡磁控濺射係統在(zài)鋰電池上應用碳塗層,將碳塗層應用於鋰電(diàn)極後(hòu)。它的改(gǎi)變如下:
電池的循環效率在50次(cì)循環後提高了約60%,這個改善是因(yīn)為碳塗層有助於(yú)減少裸露鋰電極的循(xún)環效率下降,這通常由於死鋰引起(qǐ)的,碳塗層的應用(yòng)有效地提高了電池的穩定性和(hé)性能。
通(tōng)過DLC塗層,成功地將電極的電阻從234Ω降低到70Ω,從而提高了(le)電(diàn)池的性能,DLC塗層還進一步提高(gāo)了電池的穩定性。矽基DLC塗層在鋰氧電池應(yīng)用中也表現出色,它的應用使電池(chí)在(zài)高達50%的循環中保持了(le)容量(liàng),從而顯著延長了電池(chí)的壽命。矽基DLC塗層在鋰氧電池應(yīng)用中表(biǎo)現出色,顯著延(yán)長了電池的壽(shòu)命,這些研究為未來的電池技術提供了有力的支(zhī)持,有望為可再生能源存儲和電動汽車等領域提供更可靠的能源解決方案(àn)。
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