从空间上隔离Li+减少Li沉积通过Li22Sn5合金保护层用于先进的Li金属阳极
Jia Xie1,2, Jing Xue3, Hongyi Wang2
1Yangtze Delta Region Institute (Huzhou), University of Electronic Science and Technology of China, Huzhou 313001, P. R. China. lijingze@uestc.edu.cn.
Physical chemistry chemical physics : PCCP
|October 27, 2023
概括
在金属阳极上采用了一种新的Li-Sn合金涂层,可以防止树的生长,并提高电池的寿命. 这种稳定的人工层使沉积均,提高了固态聚合物电解质的循环性能.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 金属阳极提供高能量密度,但患有树突形成和低周期寿命.
- 人工涂层可以增强金属阳极的稳定性,但它们的保护机制在液体电解质中往往不清楚.
研究的目的:
- 为了研究单元Li22Sn5合金层在金属阳极上的保护机制.
- 为了提高金属阳极在固态聚合物电解质中的循环性能和稳定性.
主要方法:
- 在阳极上喷金属锡薄膜,形成一个Li22Sn5合金层.
- 使用固态聚合物电解质进行对称细胞测试.
- 在剥离/板过程中分析Li-Sn合金层的稳定性和组成.
主要成果:
- 在循环中,Li22Sn5合金层在厚度和组成上保持稳定.
- 实现了从核化/增长中减少Li+的空间隔离,防止了树突的形成.
- 在对称的细胞中,证明周期寿命延长超过1300小时.
结论:
- 单元Li22Sn5合金层为金属阳极提供了有效的保护机制.
- 这种方法显著提高了电池的循环寿命,并减轻了不可逆转的反应.
- 这些发现为开发高性能固态电池提供了有希望的战略.


