Electrophoretic coating of LiFePO4/Graphene oxide on carbon fibers as cathode electrodes for structural lithium ion batteries
Artikel i vetenskaplig tidskrift, 2021
with nanosheets of electrochemically exfoliated graphene oxide (EGO). We first achieve electrostatic selfassembly of the nanometric components at the nanoscale, then use Electrophoretic Deposition (EPD) to obtain a uniform, macroscale coating on the fibers. We achieve a LiFePO4 loading >90 wt% featuring good adhesion on the carbon fibers, low degradation upon battery cycling, low charge transfer resistance. The electrode composite outperforms similar state-of-the-art cathode materials when used in Half-Cell vs. Li. Full battery cells using coated CF as cathode and pristine CF as anode yield specific energy density of 222.14 Wh⋅kg 1 and power density of 0.29 kW⋅kg 1 with 88.1% capacity retention at 1 C over 300 cycles, compatible with industrial applications of this technique in composites production.
Li-ion batteries
Structural batteries
Electrophoretic deposition
Carbon fiber
Författare
Jaime Sanchez Sanchez
2D-Tech
Chalmers, Industri- och materialvetenskap, Material och tillverkning
Johanna Xu
Chalmers, Industri- och materialvetenskap, Material- och beräkningsmekanik
2D-Tech
Zhenyuan Xia
Istituto per la Sintesi Organica e la Fotoreattività (ISOF-CNR)
Chalmers, Industri- och materialvetenskap, Material och tillverkning
Jinhua Sun
2D-Tech
Chalmers, Industri- och materialvetenskap, Material och tillverkning
Leif Asp
Chalmers, Industri- och materialvetenskap, Material- och beräkningsmekanik
2D-Tech
Vincenzo Palermo
Istituto per la Sintesi Organica e la Fotoreattività (ISOF-CNR)
Chalmers, Industri- och materialvetenskap, Material och tillverkning
2D-Tech
Composites Science and Technology
0266-3538 (ISSN)
Vol. 208 1087682D material-baserad teknologi för industriella applikationer (2D-TECH)
GKN Aerospace Sweden (2D-tech), 2021-01-01 -- 2024-12-31.
VINNOVA (2019-00068), 2020-05-01 -- 2024-12-31.
Structural pOweR CompositEs foR futurE civil aiRcraft (SORCERER)
Europeiska kommissionen (EU) (EC/H2020/738085), 2017-02-01 -- 2020-02-28.
Drivkrafter
Hållbar utveckling
Innovation och entreprenörskap
Styrkeområden
Transport
Energi
Materialvetenskap
Ämneskategorier
Annan kemiteknik
Kompositmaterial och -teknik
Infrastruktur
Chalmers materialanalyslaboratorium
DOI
10.1016/j.compscitech.2021.108768