DLC涂層根據(jù)其原子結(jié)構(gòu),碳涂層可分為無(wú)定形碳、四面體碳和類金剛石碳(DLC)、鏈結(jié)構(gòu)及其混合結(jié)構(gòu),近年來(lái)碳涂層的分類也得到了ISO標(biāo)準(zhǔn)的支持。碳涂層的歷史可以追溯到1953年,最初被描述為類石墨碳,直到1970年代才被展示出具有類金剛石特征的結(jié)構(gòu)。碳涂層作為提高鋰和后鋰儲(chǔ)能電池性能的關(guān)鍵技術(shù)引起了廣泛關(guān)注,碳涂層的應(yīng)用被認(rèn)為可以促進(jìn)電池的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性、導(dǎo)電性、固體電解質(zhì)界面和長(zhǎng)循環(huán)壽命,這也改善了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,減輕了電極腐蝕、納米材料活化和形態(tài)變化。
碳涂層提升電池性能與延長(zhǎng)壽命的關(guān)鍵
純碳涂層和硅基類金剛石碳涂層已廣泛應(yīng)用于純鋰金屬和鋰離子電池的各種應(yīng)用中,包括薄膜、復(fù)合材料、合金納米纖維和顆?;姌O。這些涂層在電池性能中扮演了關(guān)鍵角色,其性能可通過(guò)多個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量,如容量、電流密度、電壓、速率、阻抗、電位和循環(huán)效率,基于硬碳涂層在不同條件下的性能表現(xiàn)的信息,包括單層和雙層設(shè)計(jì)、摻雜、薄膜或納米粒子、室溫和高溫等。
在使用閉場(chǎng)不平衡磁控濺射系統(tǒng)在鋰電池上應(yīng)用碳涂層,將碳涂層應(yīng)用于鋰電極后。它的改變?nèi)缦拢?/font>
電池的循環(huán)效率在50次循環(huán)后提高了約60%,這個(gè)改善是因?yàn)樘纪繉佑兄跍p少裸露鋰電極的循環(huán)效率下降,這通常由于死鋰引起的,碳涂層的應(yīng)用有效地提高了電池的穩(wěn)定性和性能。
通過(guò)DLC涂層,成功地將電極的電阻從234Ω降低到70Ω,從而提高了電池的性能,DLC涂層還進(jìn)一步提高了電池的穩(wěn)定性。硅基DLC涂層在鋰氧電池應(yīng)用中也表現(xiàn)出色,它的應(yīng)用使電池在高達(dá)50%的循環(huán)中保持了容量,從而顯著延長(zhǎng)了電池的壽命。硅基DLC涂層在鋰氧電池應(yīng)用中表現(xiàn)出色,顯著延長(zhǎng)了電池的壽命,這些研究為未來(lái)的電池技術(shù)提供了有力的支持,有望為可再生能源存儲(chǔ)和電動(dòng)汽車等領(lǐng)域提供更可靠的能源解決方案。
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