液体金属聚合物人造保护膜使金属电池在零度以下的温度下具有坚固的性能
Hongbao Li1, Rong Hua1, Yang Xu1
1Institutes of Physical Science and Information Technology, Leibniz Joint Research Center of Materials Sciences, Anhui Graphene Engineering Laboratory, Key Laboratory of Structure and Functional Regulation of Hybrid Material (Ministry of Education), Anhui University Hefei 230601 China tengfeiz@ahu.edu.cn cfz@ahu.edu.cn.
Chemical science
|September 29, 2023
概括
这项研究开发了一种用于金属阳极的新型保护膜,提高了零下温度下电池的性能. 混合膜确保稳定的运行和在极寒条件下保持高容量.
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:
- 高能量密度和耐用的电池对于极端环境,如深空和海底勘探至关重要.
- 金属阳极具有很高的理论容量,但由于树石的形成和低温性能差,因此受到影响.
研究的目的:
- 为金属阳极开发一种保护膜,以确保高能量密度和在零下温度下耐用性.
- 为了研究印度液体金属/聚合物混合保护膜的机制.
主要方法:
- 使用造膜技术,在金属阳极上制造出印度液体金属 (LM) /聚合物混合保护膜.
- 分析了该膜形成被动化合金层,降低核化潜力和同质化Li+流量的能力.
- 研究了聚合物的极性功能组和涂层中的坑结构在涂层中的作用.
主要成果:
- 经过500小时后,受保护的金属阳极在20 mA cm-2下运行,具有较低的超电位 (50.4 mV).
- 完整细胞在100个循环后在0.5°C时表现出良好的容量保留 (98.5%).
- 电池在-30°C时表现出更高的性能,证实了其在零度以下的运行能力.
结论:
- 印液体金属/聚合物混合保护膜有效地稳定了金属阳极.
- 这种保护策略显著提高了电池的性能和耐用性,在零度以下的温度下.
- 开发的技术对在极寒环境中需要可靠的能量存储的应用具有前景.
