人工固体电解质相间保护的LixSi纳米颗粒:为离子电池提供高效和稳定的预化反应剂
Jie Zhao1, Zhenda Lu1, Haotian Wang2
1†Department of Materials Science and Engineering, Stanford University, Stanford, California 94305, United States.
Journal of the American Chemical Society
|June 20, 2015
概括
表面修改的-纳米颗粒为离子电池的先化提供了增强的稳定性. 这项创新解决了损失问题,并提高了下一代高能量密度电池的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- 预化对于补偿离子电池中的损耗至关重要,特别是在固体电解质介相 (SEI) 形成期间.
- - (LixSi) 纳米粒子是有效的预化试剂,但需要提高电池加工的化学稳定性.
研究的目的:
- 开发一种表面修饰方法,以提高LixSi纳米颗粒的稳定性.
- 在LixSi纳米颗粒上创建保护层,以提高环境稳定性.
主要方法:
- 通过热合金合成LixSi纳米粒子.
- 应用了使用1-fluorodecane减少的表面修饰,以形成保护性涂层.
- 具有涂层组成 (LiF,基碳酸与疏水链) 和稳定性的特点.
主要成果:
- 表面涂层有效地使LixSi纳米颗粒对环境条件无作用.
- 保护的LixSiNP显示了2100 mA hg-1的高预化能力,在5天的干燥空气中衰变最小.
- 即使在潮湿的空气 (∼10% RH) 中,也保持了显著的容量 (1600 mA h g-1).
- 成功预化,锡和石墨阳极,消除了不可逆转的第一循环容量损失.
结论:
- 表面修饰的LixSi纳米颗粒提供了一个稳定且高容量的先化溶液.
- 这种方法有效地减轻了离子电池不可逆转的容量损失.
- 能够开发下一代高能量密度的离子电池.


