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Accès ouvert déclaré 2025 article

Ultrasonic Spray Coating of Carbon Fibers for Composite Cathodes in Structural Batteries

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1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Structural batteries, also known as “massless batteries”, integrate energy storage directly into load-bearing materials, offering a transformative alternative to traditional Li-ion batteries. Unlike conventional systems that serve only as energy storage devices, structural batteries replace passive structural components, reducing overall weight while providing mechanical reinforcement. However, achieving uniform and efficient coatings of active materials on carbon fibers remains a major challenge, limiting their scalability and electrochemical performance. This study investigates ultrasonic spray coating as a precise and scalable technique for fabricating composite cathodes in structural batteries. Using a computer-controlled ultrasonic nozzle, this method ensures uniform deposition with minimal material waste while maintaining the mechanical integrity of carbon fibers. Compared to traditional techniques such as electrophoretic deposition, vacuum bag hot plate processing, and dip-coating, ultrasonic spray coating achieved superior coating consistency and reproducibility. Electrochemical testing revealed a specific capacity of 100 mAh/gLFP with 80% retention for more than 350 cycles at 0.5 C, demonstrating its potential as a viable coating solution. While structural batteries are not yet commercially viable, these findings represent a step toward their practical implementation. Further research and optimization will be essential in advancing this technology for next-generation aerospace and transportation applications.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Ultrasonic Spray Coating of Carbon Fibers for Composite Cathodes in Structural Batteries
Date Crossref
01/04/2025
Éditeur
MDPI AG
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • University of South Carolina Department of Chemical Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Wofford College Department of Chemistry pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • University of Arizona Department of Chemical and Environmental Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Rogers (United States) pays non établi dans la notice
    Entreprise

Department of Chemical Engineering — University of South Carolina, Department of Chemistry — Wofford College et Department of Chemical and Environmental Engineering — University of Arizona, avec 1 autre affiliation.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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