功能分离器用聚烯酸) 启用Li2CO3的无花涂层,用于长周期金属电池
Cheng Tang1, Zengjie Fan1, Bing Ding1,2
1Jiangsu Key Laboratory of Electrochemical Energy-Storage Technologies, College of Materials Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing, 210016, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|November 2, 2024
概括
金属电池分离器的新型复合材料涂层可以防止降低性能的碳酸盐的形成. 这提高了离子导电性和循环稳定性,用于下一代储能.
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:
- 金属电池 (LMB) 的能量密度比离子电池 (LIB) 高.
- 分离器上的复合涂层可以提高LMB的稳定性和安全性.
- 暴露在空气中会在氧化物固态电解质 (SSEs) 上形成碳酸 (Li2CO3),阻碍离子流.
研究的目的:
- 为LMB分离器开发一种没有Li2CO3的复合材料涂层.
- 为了增强离子导电性和分离器的Li+转移数.
- 改善在精益电解质条件下LMB的循环稳定性和寿命.
主要方法:
- 在一个聚乙烯 (PE) 分离器上制造了一种超薄的复合涂层,使用无Li2CO3的Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12 (LLZTO) 颗粒和聚烯酸 (PAA) 粘合剂.
- 利用Li2CO3和PAA之间的反应形成聚烯酸盐 (LiPAA) 结合剂.
- 在Li//LiCoO2细胞中研究了功能分离器的电化学性能.
主要成果:
- 功能分离器呈现出没有Li2CO3的LLZTO表面,增加了离子导电性和Li+转移数.
- 在Li金属阳极实现了低电阻和均的沉积.
- 在瘦脂电解质条件下,Li//LiCoO2电池的寿命为980个周期,容量保持率为80.9%.
结论:
- 开发的一步涂层方法为先进的LMB分离器提供了一种绿色和可扩展的方法.
- 无Li2CO3复合材料涂层显著提高了金属电池的循环稳定性和安全性.
- 这种方法为下一代高能量密度电池提供了一个有希望的解决方案.
