基于甲的超薄纳米混合SEI层用于抑制Li-S电池中的树脂生长和聚硫化物穿
Minhyuck Park1, Jimin Park1, Son Ha1
1KU-KIST Graduate School of Converging Science and Technology, Korea University, 145 Anam-ro, Seongbuk-gu, Seoul 02841, South Korea.
Journal of colloid and interface science
|March 30, 2025
概括
分离器上的新电化物 (t-Li2Te) 层提高了硫电池的性能. 这种纳米混合层提高了Coulombic效率和金属阳极和硫阴极的循环稳定性.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 高能量密度的硫 (Li-S) 电池需要提高能效,功率和循环稳定性.
- 金属阳极 (LMA) 和硫阴极 (SC) 是需要性能提升的关键组件.
- 电流分离器限制了Li-S电池系统的效率和寿命.
研究的目的:
- 制定一项战略,以提高Li-S电池中的LMA和SC的性能.
- 在聚烯 (PP) 分离器上引入超薄 telluride (t-Li2Te) 层.
- 调查t-Li2Te层对库伦比效率 (CE) 和循环稳定性的影响.
主要方法:
- 在传统的PP分离器上制造超薄 (∼60nm) t-Li2Te层.
- 描述t-Li2Te层的纳米孔结构及其与固体电解质接口 (SEI) 材料的相互作用.
- 用t-Li2Te修饰分离器和赤裸PP分离器对Li-S电池进行电化学测试.
主要成果:
- t-Li2Te-SEI纳米混合层显著提高了LMA Coulombic的效率,在四个周期内达到最大容量,容量损失仅为25%.
- 基于t-Li2Te的系统在高切断能力 (4 mA h cm-2) 的350个周期中表现出稳定的循环,与裸 PP阳极相比增加了十倍.
- 对于SCs,t-Li2Te-SEI纳米混合层实现了98.3%的初始CE,并在100个循环后保持了85%的容量,提高了20%.
结论:
- t-Li2Te-SEI纳米混合层有效地提高了Coulombic效率和Li-S电池中的LMA和SC的循环稳定性.
- 这种超薄的改造为推进高能量密度Li-S电池技术提供了一个有前途的战略.
- 纳米孔状t-Li2Te结构促进SEI的形成,有助于提高电化学性能和寿命.
