3D lithium ion batteries-from fundamentals to fabrication

3D microbatteries are proposed as a step change in the energy and power per footprint of surface mountable rechargeable batteries for microelectromechanical systems (MEMS) and other small electronic devices. Within a battery electrode, a 3D nanoarchitecture gives mesoporosity, increasing power by reducing the length of the diffusion path; in the separator region it can form the basis of a robust but porous solid, isolating the electrodes and immobilising an otherwise fluid electrolyte. 3D microarchitecture of the whole cell allows fabrication of interdigitated or interpenetrating networks that minimise the ionic path length between the electrodes in a thick cell. This article outlines the design principles for 3D microbatteries and estimates the geometrical and physical requirements of the materials. It then gives selected examples of recent progress in the techniques available for fabrication of 3D battery structures by successive deposition of electrodes, electrolytes and current collectors onto microstructured substrates by self-assembly methods.

Johns, PhilUniversity of Southampton UK (författare)
Owen, JohnUniversity of Southampton UK (författare)
Brandell, DanielUppsala universitet,Strukturkemi(Swepub:uu)dbr10334 (författare)
Edström, Kristina,1958-Uppsala universitet,Strukturkemi(Swepub:uu)ked02526 (författare)
El Enany, Gaber (författare)
Guery, ClaudeLRCS Université de Picardie Amiens France (författare)
Golodnitsky, DianaTel-Aviv University Israel (författare)
Lacey, MattewUniversity of Southampton UK(Swepub:uu)matla332 (författare)
Lecoeur, Cyrille (författare)
Mazor, Hadar (författare)
Peled, EmanuelTel Aviv University Israel (författare)
Perre, EmilieUppsala universitet,Strukturkemi,Institutionen för kemi - Ångström(Swepub:uu)emepe434 (författare)
Shaijumon, Manikoth M. (författare)
Simon, Patrice (författare)
Taberna, Pierre-Louis (författare)
Uppsala universitetStrukturkemi (creator_code:org_t)

Ingår i:Journal of Materials Chemistry: Royal Society of Chemistry (RSC)21:27, s. 9876-98900959-94281364-5501

Av författaren/redakt...: Roberts, Matthew; Johns, Phil; Owen, John; Brandell, Daniel; Edström, Kristin ...; El Enany, Gaber; visa fler...; Guery, Claude; Golodnitsky, Dia ...; Lacey, Mattew; Lecoeur, Cyrille; Mazor, Hadar; Peled, Emanuel; Perre, Emilie; Shaijumon, Manik ...; Simon, Patrice; Taberna, Pierre- ...; visa färre...

Om ämnet

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.