鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2023年03月10日
萊斯大學化學家發(fā)現(xiàn) 在電極上刷薄膜可以保護電池
據(jù)外媒報道,萊斯大學(RiceUniversity)化學家JamesTour實驗室推出一種技術,通過簡單地將粉末刷入電池陽極表面以調(diào)整電池陽極表面。這些粉末粘附在陽極上,會形成一層薄薄的鋰化涂層,可有效防止有害枝晶的形成。
:萊斯大學
磷和硫的粉末可被研磨至鋰金屬箔表面,表明該表面可以在不要有毒溶劑的情況下進行調(diào)節(jié)。陽極經(jīng)過修改,并和測試電芯中的磷酸鐵鋰氧化物陰極配對,結果顯示在經(jīng)過340次充放電循環(huán)后,電池的剩余容量比現(xiàn)有電池高70%。
Tour表示:這將簡化大容量電池的制造,同時大大改進大容量電池。將這些粉末狀固體砂磨成鋰金屬陽極可顯著減少可能導致電池短路的枝晶形成,以及材料的加速消耗。
重要作者、萊斯大學研究生WeiyinChen及其實驗室同事使用必要的肘部潤滑脂(elbowgrease)來測試電極上的各種粉末候選物。首先,研究人員涂刷表面以賦予其紋理,然后刷上粉末以形成和鋰金屬反應的精細薄膜,并形成固體鈍化層。
:萊斯大學
前博士后研究員、現(xiàn)任Tour實驗室學術訪問員,也是該研究相關論文的合著者RodrigoSalvatierra和Chen共同打造測試電池,并確定經(jīng)過處理的陽極保持超低極化(ultralowpolarization)可達4000多個小時,大約比裸鋰陽極長八倍,其中超低級化是鋰電池的另一個破壞性特性。
Tour說這些粉末有效地調(diào)整了電極的表面能,使整個材料的行為更加均勻。因此供應了一個金屬復合表面,可以防止鋰金屬從陽極流失,而這也是鋰金屬電池中的一個常見問題。鋰金屬電池的容量遠超傳統(tǒng)鋰電池,但鋰金屬往往難以反復充電。
Chen表示:鋰金屬表面的粉末會出現(xiàn)人工鈍化層,提高整個充放電循環(huán)的穩(wěn)定性。使用這種刷涂方法,金屬表面可以更穩(wěn)定,因此可以安全地充電。
為了證明該技術可能有更廣泛的應用,實驗室還將粉末研磨成鈉電極,并發(fā)現(xiàn)該過程極大地穩(wěn)定了其電壓過電位(overpotential)。