【复合材料信息】第一次！碳/碳复合材料突破性新应用

2024-06-06

魏璐副教授、郭新教授、西北工业大学付前教授等华中科技大学首次提出CFs增强碳/碳（C/C）作为结构锂离子电池的多功能阳极，复合材料。C/C复合材料表现出独特的芯/壳结构，其中CF作为芯提供了快速持续的电子传导方式，机械强度极佳，而热解碳壳片层可容纳。 CF 体积变化，并提供额外的离子存储。

研究人员讨论了C/C微结构对离子/电子传输的影响，以及这种独特混合结构背后的锂存储机制。LiFePO4||C/C全电池由于其结构优势，在高电极质量负荷下表现出惊人的电化学性能，远远优于当前结构的LIB，甚至超过了同等质量负荷下的商用LIB。另外，这种袋状电池还具有优异的机械强度和机械-电化学藕合特性。C/C复合材料作为高性能结构电池新型多功能阳极的巨大潜力得到了证明。

以“相关研究成果”Highly Conductive Carbon/Carbon Composites as Advanced Multifunctional Anode Materials for Structural Lithium-Ion Batteries"问题发表于《Adcanced Funcional Materials》。

图1. a）选择ICVI技术生成C/C复合材料的示意图。b，c）制作C/C复合材料的SEM图像。d） PC镀层CF横截面来自FIB蚀刻的SEM图像。

图2. C/C复合电极的结构表征。

图3. C电化学性能/C电极。

图4. C锂离子储存机制在/C电极中。

图5. a) C/C 锂离子存储机制在复合材料中的示意图。b) C/C|||LFP 和 Gr||LFP 袋式电池应力-应变曲线和 c) 三点弯曲曲线。d) 对袋式电池在循环过程中所受压力的装置示意图进行监测。e) C/C|LFP 和 f) Gr|LFP| 袋式电池在 0.1 充放电稳定性在C下叠加压力的影响。

原文：https://doi.org/10.1002/adfm.202403729

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