北极星

搜索历史清空

  • 水处理
您的位置:电力电力新闻储能储能电池技术正文

下一代高能电池:锂金属电池的复兴!

2017-06-16 11:12来源:新能源前线关键词:锂金属电池电解质锂金属负极收藏点赞

投稿

我要投稿

图4将锂源装入负极结构的方法

a)在组装电池中进行电沉积,然后拆卸电池取出锂沉积电极;

b)在合金制备过程中预先储存锂源;

c)熔融锂注入。

考虑到电池的能量密度、电化学性能、制造成本和复杂性,自支撑3D纳米结构碳基骨架通过熔融锂注入的方式封装锂显示出明显的优势。但是研究人员仍然面临一些棘手的问题。崔屹团队彻底研究了各种宿主的成核过电位现象,揭示出能够选择性沉积锂的宿主依赖性生长现象,见图5。在这些研究的指导下,相信这些定制的负极结构将在LMBs中具有更好的应用。

图5抑制锂沉积在负极表面的强大方法

a-b)在0.5mAcm-2下,锂离子沉积在没有AuNPs和有AuNPs的空心碳壳上的电压分布图,插图表示沉积后的SEM图像以及相应的原理图;

c-e)锂沉积(c)、原位电子束加热(d)后具有AuNPs的纳米胶囊,锂沉积后没有AuNPs的碳壳(e)的TEM图像。

3.2优化电解质以获得更好的锂负极性能

由极性有机溶剂和锂盐组成的LOE是电池的一部分。电解质调节是促进长期循环性能和抑制枝晶生长最有效、最方便的途径之一。由于其巨大影响和低成本,电解质调节适合商业化。电解质的组成、添加剂和浓度极大地影响SEI层的性质和锂沉积行为。

3.2.1形成完整的内在SEI层

通常,本征SEI层由各种有机物(低聚物和聚合物)和无机物组成,其中有机部分赋予SEI层柔性以适应锂沉积,而无机部分能够实现快速的锂离子传输。然而,无机碳酸锂(Li2CO3)和锂乙烯碳酸氢钠(LEDC)作为两个主要的SEI组分,在锂沉积电位附近是热力学不稳定的,并且允许循环中反应发生,而氧化锂(Li2O)是唯一的热力学和动力学稳定的组分,最里面的SEI层中的Li2O薄层是非常重要的,以避免在没有氟化物源的情况下破裂。此外,化学和物理各向异性在SEI层内是常见的,同时导致异质锂通量和不均匀沉积。沉积和溶解时,由无机离子香料组成的表面不能适应形态变化,因此可能会分解,导致高度不均匀的锂沉积,使得枝晶形成。迄今为止,选择合适的溶剂、锂盐和添加剂可以有效和高效地调节SEI层的性质。

图6用常规烷基碳酸酯代替DOL有助于保持SEI层的完整性

图7具有相同LiTFSI-DOL成分的不同电解质中锂负极循环的表面膜行为

原标题:下一代高能电池:锂金属电池的复兴!
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。

锂金属电池查看更多>电解质查看更多>锂金属负极查看更多>