DLC塗層根據其原子結構(gòu),碳(tàn)塗層可分為無定形(xíng)碳、四(sì)麵體碳和類金剛(gāng)石碳(DLC)、鏈結構及其混合結構,近年來碳塗層的(de)分類也得到了ISO標準的支持。碳塗層的曆史(shǐ)可以追溯到1953年,最初被描述為類(lèi)石墨(mò)碳,直到1970年代才被展(zhǎn)示(shì)出(chū)具有類金剛石特征的結構。碳塗層作為提高鋰(lǐ)和後鋰儲能電池性能的(de)關鍵技術引起了廣泛關注,碳塗層的應用被(bèi)認為(wéi)可以促進電池的化學和電化學(xué)穩定性(xìng)、導電(diàn)性、固(gù)體電解(jiě)質界(jiè)麵和長循環壽命,這也改(gǎi)善了結構穩定性,減輕了電極(jí)腐蝕、納米(mǐ)材(cái)料活化和形態變化。
碳塗層提升(shēng)電池性能與延長壽命(mìng)的關鍵
純碳塗層和矽基類金剛石碳塗層已廣泛應用於(yú)純鋰金(jīn)屬和鋰離子電池(chí)的各種應用中,包括薄膜、複合材料、合金納米纖維和(hé)顆粒基(jī)電極。這些塗層(céng)在電池性能中扮演了關鍵角色,其性能可通過多個指標來衡量,如容量、電流密度、電壓、速率、阻抗、電位和循環效率,基於硬碳塗層在不(bú)同條件下(xià)的性能表現的信息,包括單層和雙層設計、摻雜、薄膜或納(nà)米粒子、室溫和高溫等。
在使(shǐ)用閉場不平衡磁控濺射係統在鋰電池上應用碳塗層(céng),將碳塗層應用於鋰電極後(hòu)。它(tā)的改變如下:
電池的循環效率在50次循環後提高了約60%,這個改(gǎi)善是因為碳塗層有助於減少裸露鋰電極的循環效率下降(jiàng),這通常由於死鋰引起的,碳塗層的應(yīng)用有效地(dì)提高了電池的穩定性和性能。
通過DLC塗層,成功地將電極的電阻從234Ω降低到70Ω,從(cóng)而提高了電池的性能,DLC塗層還(hái)進一步提高了電池的穩定性。矽基DLC塗層在鋰(lǐ)氧(yǎng)電池(chí)應用中也表現出色,它的應用使電池在高(gāo)達50%的循環中保持了容量,從而顯著延長了電池的壽命。矽基DLC塗層(céng)在鋰氧(yǎng)電池應用中表現(xiàn)出色,顯著延長了電池的壽命,這些研究為未來(lái)的電池技術提供了有力的支持,有望為可再生能(néng)源存儲和電動汽(qì)車等領域提(tí)供更(gèng)可靠的能源解決方案。
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