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초록 전기차 사용자 수용의 중요한 도전 과제는 저장 장치의 에너지 및 전력 밀도와 관련된 주행 거리와 빠른 충전 능력을 동시에 개선하는 것입니다. 리튬 이온 배터리(LIB)는 현재 전기차를 대량 시장으로 밀어붙일 유망한 후보입니다. 그러나 이들은 높은 저장 용량과 빠른 충전 능력의 임의의 조합을 금지하는 에너지와 전력 밀도의 상충 문제로 고통받고 있습니다. 여기에서는 LIB의 본질적 한계를 설명하는 간단한 전기화학적 원리를 보고합니다. 에너지와 전력 밀도 간의 상충 문제는 전해질의 확산 한계에서 비롯된다는 것을 추론했습니다. 확산 제한 전류 밀도의 전기화학적 접근이 다공성 리튬 이온 삽입 전극에 적용되어 ‘확산 제한 C-율’(DLC)가 도출되었습니다. 이론적 고려사항은 다양한 활성 물질과 변동하는 설계 매개변수를 가진 많은 전극의 실험적으로 관찰된 속도 제한과 우수한 일치를 보입니다. LIB에서 그려진 C-율은 상당한 용량 감소 없이 DLC보다 높을 수 없으며, DLC를 개선하는 매개변수 변화는 명목상 특수 용량을 감소시킵니다. 이 관계는 DLC를 미래 배터리 연구 및 개발을 위한 가장 효율적인 최적화 접근법과 유망한 방향을 드러내는 기본적인 양으로 만듭니다.
Heubner 외 (Mon,)이 이 문제를 연구했습니다.