Rational Design of Thick Electrodes in Lithium-Ion Batteries by Re-Understanding the Relationship Between Thermodynamics and Kinetics

这项工作创新性地研究了动力学和热力学的耦合作用对电极过程的影响，并通过可视化电极过程对它们进行了竞争分析。结果表明，倾斜的平衡电位曲线有利于电极的均匀利用，但严重的动力学约束使热力学调控失效。因此，修改电极的热力学性质来加强调控作用是一种很有前途的方法。动力学约束是限制电池容量释放的内在因素。深入分析表明，保证离子和电子的混合控制可以显著缓解动力学反应的不均匀性。作为概念验证，构建了具有垂直通道的厚电极，使热力学重新在电极过程中占据主导地位，最终实现了4C时63%的出色容量保持率。这项工作提供了更全面的视角，并在指导电极设计实现更高的能量密度方面取得了重大突破。

2024年9月