高性能厚电极怎么设计？“双孔传输线模型”有效平衡电子与离子传输

本文针对高性能锂离子电池厚电极设计中电子与离子传输难以平衡的问题，从背景、研究目的和结论三个角度进行总结。研究背景指出，厚电极中的碳粘结剂域（CBD）是影响电子连通性与离子传输的关键，但传统模型难以区分颗粒间孔隙与CBD孔隙的独立作用，缺乏对多尺度孔隙耦合效应的系统量化。研究目的是通过提出一种双孔传输线模型（DTLM），明确区分颗粒间孔隙与CBD孔隙中的离子传输行为，为厚电极的配方设计与结构优化提供分析工具。研究结论表明，DTLM能有效分解总离子电阻为颗粒间电阻和CBD电阻，揭示了碳黑含量增加虽提升电子电导率，但会导致离子传输路径向高阻抗CBD通道转移，从而抑制离子传输。通过优化配方（如固定碳黑含量、短时研磨、降低粘结剂含量），可提升CBD孔隙率，促进高效并联传输模式，显著改善厚电极的倍率性能和循环稳定性，为高能量密度电池设计提供物理指导。