自组装的单层将富含LiF的交相导向长寿命的金属电池
Yujing Liu1, Xinyong Tao1, Yao Wang1
1College of Materials Science and Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, People's Republic of China.
Science (New York, N.Y.)
|February 17, 2022
概括
分离器上的自组合单层加快电解质降解,形成金属电池 (LMB) 中稳定的固体电解质间相 (SEI). 这种策略提高了电池的循环使用性和寿命,即使在苛刻的条件下.
科学领域:
- 材料科学
- 电化学
- 能量储存
背景情况:
- 金属电池 (LMB) 具有高能量密度,但由于电解质降解和不稳定的固体电解质介面 (SEI) 形成而面临挑战.
- 无法控制的SEI增长阻碍了LMB的性能,并限制了它们在储能方面的实际应用.
研究的目的:
- 使用自组装单层 (SAM) 设计一种新的方法,以控制LMB中的电解质降解和SEI形成.
- 通过设计一个强大的SEI层来提高LMB的稳定性和可循环性.
主要方法:
- 在氧化物涂层分离器上制造带有极性碳酸组的SAM.
- 使用SAM的二极子时刻来加速Li bis (三甲) 胺电解质中的碳-键裂变.
- 由此产生的SEI层的表征和电池在完整电池中的性能评估.
主要成果:
- 使用化 (LiF) 纳米晶体生成SEI,促进快速Li+转移.
- 成功抑制了树突的生长,这是LMB中常见的失效模式.
- 在高阴极负荷,有限的过量和稀缺电解质条件下,在全细胞中实现了显著的循环利用性.
结论:
- 自组装的单层为控制LMB中的电解质降解和SEI形成提供了多功能平台.
- 这种方法可以开发具有显著改善寿命和稳定的LMB.
- 将SAM技术的应用扩展到先进的储能解决方案.
