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修饰人工锂离子导体正极-电解质界面,实现高镍三元正极的稳定和高倍率循环
第一作者:王世璇
通讯作者:艾新平*,李惠*,陆俊*
单位:武汉大学,美国阿贡国家实验室
研究背景
正极界面的技术策略,如在其表面构筑电极-电解质中间相(CEI)、对其本体结构进行元素掺杂、调控颗粒形貌和结构、优化电解液组成等。其中,稳定的人造CEI膜可以有效隔离电极表面与电解液的直接接触,抑制
Zn(100)层的顶部上引发单个形核点,随后继续垂直增长。
除了锌枝晶外,当使用水系电解质时,锌负极还具有低的库伦效率(CEs)。一个重要的原因可能是界面副反应,包括析氢(HER)和腐蚀反应。为了
)表面上锌沉积存在突起。锌表面上这种富(002)面可以诱导规则的Zn沉积并消除与电解质接触原子的溶解。因此,这有效地抑制了锌在储存过程中的枝晶和界面副反应。
图 5、锌金属全
短路造成的起火、燃烧等安全问题一直是横跨在新能源汽车发展道路上的绊脚石。全固态锂金属电池(ASS LMB)的出现为发展安全、超高比能且具有宽工作温度的动力电池带来了新的曙光。
受限于锂离子在电解质
和太阳能到热能的转换。(a)RuO2基太阳能光热阴极的SEM图像。(b)LAGP固态电解质,涂在LAGP电解质上的RuO2 NPs和涂在LAGP电解质上的RuO2基空气阴极的太阳光吸收谱。(c
LiPF6-LiNO3双盐电解液(DSE),以提高锂沉积/剥离的循环稳定性。溶剂化壳中组分之间的竞争以及由此产生的NO3-对PF6-的取代,促进了富Li3N固态电解质界面(SEI)膜的形成,并抑制了
和电解质之间的副反应被抑制,以及DSE中死(电子隔离)锂的减少。此外,在所有电解液中,使用50%-DSE的电池具有最高的CE和最长的寿命,以及最小的极化,这表明在50%-DSE中有足够的LiNO3来
据外媒报道,美国先进电动汽车(EV)固体电解质技术创新者Ampcera公司推出全固态电池技术,可使电动汽车实现超快速充电。目前该公司正针对该技术申请专利。
该公司最新发布的专利申请题目为《内部可加
,可直接用于固态电池关键组件固态电解质隔板。此项技术可使固态电池具备出色的性能,可在寒冷天气中启动和运行、速度超快且非常安全,还可以提高下一代电动汽车的总功率和能效。
Ampcera新颖的固态电池
,达到降低有效电流密度,均匀沉积和抑制电极体积膨胀的目的,从而提高电池的循环稳定性与安全性。
隔膜/固态电解质设计:3D打印隔膜可实现隔膜结构合理化设计,从而均匀的离子通量,减少锂枝晶的形成。为了使
固态锂电池也获得高的离子电导率,通常需要将固体电解质掺入正极的活性材料中,这种固-固结合的界面必须是无缝且具有足够的灵活性,以满足充放电过程中所造成的几何变化。3D打印可精细优化界面结构,满足固态锂
,作者证实醚类局部高浓度电解液可在硅薄膜负极材料表面形成一层全包覆共形SEI层,经过多圈循环,硅电极未见明显裂纹。同含FEC添加剂的碳酸盐电解质相比,这种醚类电解液早期的漏电流减小了62.5
-tetrafluoroethyl-2,2,3,3-tetrafluoropropyl ether (TTE)。作为对比样,作者使用了二代碳酸盐电解质,包含六氟磷酸锂(LiPF6), 碳酸亚乙酯
。 光电化学分解 在电解质存在下光阳极吸光后在半导体带上产生的电子通过外电路流向阴极,水中的氢离子从阴极上接受电子产生氢气。 这种方法理论较为复杂,还分为一步法和两步法,前者无需将太阳能电池
)/人工石墨电池技术,以及电解质添加剂ODTO,声称能提高提高电池的性能和寿命,同时降低成本。其中电池阴极还是以锂为主。 动力电池90万的行驶公里数,已经足以满足任何承运车的需求。动力电池遇到技术
报告摘要 电解液,实际作用和经典体系构建。分析载流子-研究电极-发明、改进电解质体系环环相扣,共同促进了锂离子电池的实用化与性能提升。 向高性能进发,电解液的前瞻进展。以现有材料体系为基础