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30.03.2020 | Energy materials | Ausgabe 19/2020

Journal of Materials Science 19/2020

Printed wearable lithium-ion electrodes with high electrochemical performance as portable batteries

Zeitschrift:
Journal of Materials Science > Ausgabe 19/2020
Autor:
Yang Cao
Wichtige Hinweise

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

Self-support flexible lithium-ion battery is one of crucial members of smart materials. In this work, a textile-structured battery was made by extrusion 3D printing technology, using a viscosity modifier (a high concentration of polyvinylidene fluoride), a conductive agent (carbon nanotube) and active electrode materials (i.e. lithium iron phosphate or lithium titanate). We prepared a printable ink (viscosity 105 Pa s), followed by rheological properties examinations. The ink shows significant shear thinning behavior, and storage modulus value reaches a high level (105 Pa). The excellent rheological properties are proved as beneficial to printing and solidification process. Additionally, electrochemical test results indicate printed electrodes exhibit stable and well-matched charge and discharge specific capacity, the successfully soft-packed lithium-ion battery displays a discharge specific capacity up to 108 mAh g−1. Even after bending, the discharge specific capacity is about 111 mAh g−1. Further experiments reveal outstanding electrochemical properties open up new possibility for smart wearable electronics applications.

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