通过超薄保护性离子传输促进界面修改和表面预石化,朝着高能量密度初始无阳极金属电池发展
Jia Lu1, Ziqiang Ma2, Yuke Wang1
1Shanghai Key Laboratory of Molecular Catalysis and Innovative Materials, Department of Chemistry, Fudan University, Shanghai, 200433, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|September 3, 2024
概括
无阳极的金属电池受益于一种新的电流收集器,该电流收集器可以改善涂层并减少离子损失. 这提高了高能耗应用的电池性能和寿命.
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:
- 无阳极金属电池 (AFLMB) 提供高能量密度,但遭受活跃Li+损失和不均的Li/剥离.
- 这些问题阻碍了AFLMBs的实际应用.
研究的目的:
- 为AFLMBs开发一种新的电流采集器,以解决Li+损失和不均涂层的问题.
- 为了提高AFLMBs的稳定性和性能.
主要方法:
- 使用射频磁铁喷射制造的三层LS-Cu电流采集器的制造,包括Si/C性层和LiCPON固态电解质层.
- 实验性表征和计算模拟来分析当前收藏者的行为.
- 使用表面预化Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2阴极和LS-Cu电流采集器组装和测试一个完整的电池.
主要成果:
- 在现场的LiCPON层形成了一层保护层,促进离子运输,并调节均的涂/脱落.
- 这种保护层还抑制了Si/C性层的粉碎和失活.
- 完整电池的初始能量密度为896.1Wh kg-1,在50个循环后保持354.1Wh kg-1.
结论:
- 开发的LS-Cu电流采集器有效地弥补了活跃的Li+损失,并诱导了均的Li/剥离.
- 该战略为推进AFLMB技术提供了一种创新方法.
- 这些发现为开发高性能,稳定的AFLMB铺平了道路.


