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可扩展的铌酸铝阳极用于高能、大功率实用锂离子电池( A scalable aluminum niobate anode for high energy, high power practical lithium-ion batteries )
MW Logan D Zhang B Tan K Gerasopoulos
铌酸盐具有容量大、电压安全、充电快等特点，是石墨和Li4Ti5O12(LTO)等商用阳极的理想替代品。本文对一种新型的铌酸铝(AlNb11O29，ANO)阳极在材料、电极和电池水平上进行了全面的研究。采用可缩放的溶胶-凝胶法大量合成了未经表面修饰的亚微米级ANO粉体，并将其配制成具有实际活性物质负载量（89%）的电极。与商用级LTO相比，ANO在最高5C的所有C速率下提供了更高的容量。当在0.5C循环时，ANO在大于450次循环时保留80%的容量，在大于1000次循环时保留65%的容量。高容量(>2 mA h cm2）阳极与工业阴极(LiCoO2和LiNi0.8Co0.15Al0.05O2)和高压LiNi0.5Mn0.5O4在0.9 N/P比的全电池中配对，并在不同C速率下循环，显示了从电极到电池水平的良好性能。首次对ANO全电池安全性进行了研究，并与LTO和石墨进行了比较。2.5 W h袋式电池的指甲穿透和带电电极热成像表明，虽然带电的ANO和LTO在空气中反应性更强，但它们的高工作电位导致在全电池中比石墨电极更高的热稳定性。
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