Mitigating electrode polarization through electrolyte concentration optimization

doi:10.1016/j.nanoen.2025.110950

2025-06-01

PRE

Tao Huang (Tao Huang)

DOI：10.1016/j.nanoen.2025.110950

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摘要

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高负载电极对于在锂离子电池工业应用中实现高能量密度至关重要。然而，电极负载的增加与电极曲折度的升高相关。传输路径的高曲折度可能导致离子传输与电极反应之间存在差异，从而导致局部颗粒发生过度或不完全反应，产生浓度梯度现象，最终导致容量损失。关于高负载电极的研究主要集中在电极结构的调控和材料改性上，而关于电解液浓度的研究则主要强调溶剂化结构；然而，电解液浓度与高负载电极之间的关联尚未得到充分探索。本研究考察了电解液浓度对高负载LiNi0.83Mn0.12Co0.05O2（NMC83）电极电化学性能的影响。利用孔隙网络模型（PNM）、高分辨率技术和孔隙等效直径（EqD）分析，比较了不同电解液浓度下的离子传输路径和能力。观察到，1.5 M的传统电解液浓度可以建立更高效的渗透通道，并提供足够的锂离子以实现离子传输与电极反应之间的平衡，从而缓解高负载电极的固有浓度极化。

Keyword:

High-loading electrode

Electrolyte concentration optimization

Mitigating electrode polarization

Percolation network optimization

期刊

Nano Energy

IF:

17.1

论文数:

1.2W

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13.0W

机构

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引用论文

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