大量リチウム硫化物の活性化のための局所化されたポリ硫化物注入器
Matthew Li1,2, Jun Lu1, Jiayan Shi1,3
1Chemical Sciences and Engineering Division, Argonne National Laboratory, 9700 Cass Avenue, Lemont, Illinois 60439, United States.
Journal of the American Chemical Society
|January 28, 2021
まとめ
リチウムイオン電池の商用硫化リチウム (Li2S) アクティベーションは,硫化ナトリウム (Na2S) を*in situ*ポリ硫化リチウム注入器として使用することで改善されます. この方法により,低電圧で活性化でき,電解質含有量が減少し,主要な商業化課題を克服できます.
科学分野:
- 材料科学
- 電気化学
- エネルギー貯蔵
背景:
- 商用リチウム硫化物 (Li2S) の活性化は,硫黄ベースのリチウムイオン電池での使用に重大な障害となっている.
- 既存の方法はしばしば複雑な手順や特定の条件を必要とし,実用的な適用を制限しています.
研究 の 目的:
- 商用Li2Sを活性化するための新しい効率的な方法を開発する.
- Li2Sを硫黄ベースのリチウムイオン電池のカトド材料として,より穏やかな条件下で使用できるようにする.
主な方法:
- 商業用ナトリウム硫化物 (Na2S,重量1~3%) を,商業用Li2S (重量70%) のインシット・ポリスルフィード・インジェクターとして使用する.
- 最低の電解質含有量で低い電圧で活性化 (3 μL mg−1Liは3 mgLi cm−2で,4 μL mg−1Liは6. 5 mgLi cm−2で).
- プリソルバットされた酸化還元媒介や他の材料の改変の必要性を回避する.
主要な成果:
- 商業用Li2Sの活性化には,Na2Sの*in situ*注入法が用いられました.
- このプロセスは,従来の方法と比較して,かなり低い電圧で効果的に動作します.
- 様々な電極負荷で電解質含有量の減少が示された.
結論:
- Na2Sの*in situ*ポリ硫化物注入は,商用Li2Sを活性化するための有望で実用的なアプローチを提供します.
- この技術はLi2Sの活性化における主要な課題に対処し,先進的なバッテリーシステムにおけるより広範な商業化への道を開きます.
- この方法の低電圧と低電解質の効率は,費用対効果の高いスケーラブルなバッテリー製造の可能性を強調しています.
