量化的可逆性和不可逆性实用的锂离子电池

刘Zhaoping教授领导的研究小组在宁波材料技术与工程研究所(NIMTE)中国科学院(CAS)提出了一个分析方法定量评估实际的可逆性与不可逆性锂金属电池(lmb)。他们的研究发表在自然能源。

由于优秀的能量密度,lmb承认作为一个重要集中在电池技术领域。然而,金属锂阳极电化学可逆性差已成为主要瓶颈改善lmb的循环寿命;因此,准确的可逆性分析金属锂阳极寿命lmb的发展是一个重要的先决条件。

由于过度“锂水库”不断的不可逆损失补偿的阳极锂循环期间,真正的可逆性锂金属阳极仍是一个尚未解决的难题。

NIMTE记住这一点,研究人员已经开发出一种创新的方法定量区分活跃的和不活跃的骑车的锂金属锂阳极实际锂电池系统。这个方法从而使,第一次的准确量化金属锂阳极的电化学可逆性。

考虑到固体电解质界面膜封装“死锂”有一个有机溶剂障碍,研究人员创新混合动力车的联苯和四氢呋喃作为选择性溶剂实现物理分离的“积极锂”“死锂。”

解散后的“积极锂”联苯/四氢呋喃,锂离子的数量由电感耦合plasma-optical发射光谱法测量。

此外,反应产生的氢气的残余“死锂”和去离子水由气相色谱法测定。因此,精确量化的“积极锂”和“死锂”。

基于数学模型的不可逆性金属锂阳极随数量的增加呈指数增长周期,研究人员量化“积极锂”和“死锂”内容在不同的周期,从而获取关键参数描述金属锂阳极的可逆性。

这种定量分析方法也可以应用于实际的囊细胞和揭示内在可逆金属锂阳极的差异在不同的操作条件下,包括叠加压力和充电/放电率。

这项工作提供了一个定量的比较工具来洞察不同的设计参数和操作条件的影响,金属锂阳极的可逆性,打开方式准确地评估lmb的退化和失效,从而促进高性能lmb的进一步设计和开发。

参考:邓W,保阴X, W, et al .量化实用的可逆与不可逆锂锂金属电池。Nat能源。2022:1-11。doi:10.1038 / s41560 - 022 - 01120 - 8

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