人工电子通道使离子电池阳极的接触预化能够实现超高源利用率
Xinyang Yue1,2, Yu-Xing Yao1, Jing Zhang3
1Tsinghua Center for Green Chemical Engineering Electrification, Beijing Key Laboratory of Green Chemical Reaction Engineering and Technology, Department of Chemical Engineering, Tsinghua University, Beijing, 100084, P. R. China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|October 2, 2024
概括
使用Li-Ag合金的人工电子通道 (AEC) 提高了离子电池 (LIB) 预化效率. 这种新的方法提高了源的利用率,提高了电池的能量密度和周期寿命.
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:
- 接触前化对于补偿离子电池 (LIB) 初始容量损失至关重要.
- 由于接口问题,当前的方法由于 (Li) 源利用率低,导致容量退化.
- 损坏的接触接口阻碍了高效的源转换和电池的整体性能.
研究的目的:
- 制定先进的预化策略,以提高LIBs中源利用率.
- 研究基于Li-Ag合金的人工电子通道 (AEC) 在改善接口接触和Li转换方面的作用.
- 评估AEC辅助预化对LIBs电化学性能和循环稳定性的影响.
主要方法:
- 在源/石墨阳极接口上制造基于Li-Ag合金的人工电子通道 (AEC).
- 界面特性和离子扩散动态的表征.
- 使用AEC辅助预化对LIB的电化学测试,包括静电循环和能量密度测量.
主要成果:
- 通过AEC辅助的先化实现了90.7%的超高源利用率.
- -Ag合金有效屏蔽了离子扩散,限制了干燥状态的界面腐蚀.
- 涉及AEC的接口促进了源转换,加速了湿态预化动力学.
- 在LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2袋式电池中实施导致35.8%的能量密度增加和600个周期的稳定循环.
结论:
- 基于Li-Ag合金的AEC提供了一个有前途的解决方案,用于在LIBs中高效的先化.
- 这种方法显著提高了源利用率,并减轻了接口降解.
- 以AEC为辅助的先化是一种可行的技术,用于开发高能耗和持久的LIB.
