活性电解质添加剂提高锂金属电池性能
一个研究小组表明,电解质添加剂可以增加锂金属电池的寿命,并显着提高快速充电和放电的性能。来自韩国科学技术院化学与生物分子工程系的Nam-SoonChoi教授的团队对固体电解质界面进行了分层,以形成双层结构,并展示了锂金属电池的突破性运行时间。
该团队应用了两种具有不同还原和吸附特性的电解质添加剂来改善双层固体电解质界面的功能。此外,该团队已经证实,富镍阴极的结构稳定性是通过在阴极上形成薄保护层来实现的。这项研究报告在储能材料中。
确保具有长寿命和快速充电性能的高能量密度锂金属电池对于实现其作为电动汽车的优质电源无处不在至关重要。锂金属电池包含一个锂金属阳极,其容量是锂离子电池中石墨阳极的10倍.因此,金属锂是实现高能可充电电池不可或缺的负极材料。然而,电解质与锂金属阳极之间的不良反应会降低功率,这仍然是实现更长电池寿命的障碍。以前的研究只关注在锂金属负极表面形成固体电解质中间相。
该团队设计了一种创建双层固体电解质界面的方法,通过使用电解质添加剂来解决锂金属负极的不稳定性,这取决于它们的电子接受能力和吸附趋势。锂金属负极上固体电解质中间相的这种分层结构有可能进一步应用于锂合金负极、锂存储结构和无负极技术,以满足市场对电解质技术的预期。
具有锂金属阳极和富镍阴极的电池在600次循环后代表初始容量的80.9%,并实现了99.94%的高库仑效率。这些卓越的成果为锂金属负极保护性双层固体电解质界面技术的发展做出了贡献。
Choi教授表示,该研究为电解液添加剂的发展提供了一个新方向,以调节不稳定的锂金属负极-电解液界面,这是锂金属电池研究的最大障碍。
她补充说,无负极二次电池技术有望改变二次电池市场的游戏规则,电解质添加剂技术将通过稳定锂金属负极来促进无负极二次电池的发展。
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