通过对稳定金属电池的纳米尺度结构法规来改革固体电解质间相的统一性
Qian-Kui Zhang1,2, Shu-Yu Sun3, Ming-Yue Zhou3
1School of Materials Science and Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing, 100081, P. R. China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|July 13, 2023
概括
提高金属电池的稳定性需要在阳极上使用统一的固体电解质介面 (SEI). 这项研究引入了使用异吸附二酸盐 (ISDN) 添加剂的双层SEI,显著提高了沉积均性和电池寿命.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 金属电池的稳定性对于高能量密度应用至关重要.
- 在金属阳极上形成统一的固体电解质间相 (SEI) 是电池寿命的关键.
- 目前对SEI结构-统一性关系的理解是有限的.
研究的目的:
- 调查SEI结构和组件对其统一性的影响.
- 开发一种使用新增剂提高SEI统一性的策略.
- 为了提高金属电池的性能和循环寿命.
主要方法:
- 使用局部化高度电解质与异 sor 二酸盐 (ISDN) 添加剂.
- 描述了由此产生的双层SEI结构,确定了LiNxOy和LiF层.
- 在实际条件下评估沉积均性和电池性能.
主要成果:
- 用ISDN添加剂展示了一个新的双层SEI结构.
- 在沉积中实现了显著改善的均性.
- 减少了活性和电解质的消耗.
- 与传统的SEI相比,延长了电池周期寿命的三倍.
- 一个原型袋式电池以430Wh/kg的速度实现了173个循环.
结论:
- 一个合理设计的双层SEI结构有效地提高了SEI的统一性.
- 双层SEI减轻了树状石的形成,并提高了电池循环稳定性.
- 这种方法为开发下一代高能量密度金属电池提供了一个有前途的战略.
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