新型鋰金屬電池問世 快速充電不再是夢
2019年07月05日 8:33 6378次瀏覽 來源： 蓋世汽車 分類： 鋰
據(jù)外媒報(bào)道，韓國首爾漢陽大學(xué)（Hanyang University）的研究人員，研發(fā)一種鋰金屬電池（LMB），具體來說是Li/NCM電池。他們表示，這種電池在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到電動汽車的運(yùn)行要求，性能優(yōu)于以往文獻(xiàn)中提到的鋰金屬電池。新的LMB支持快速充電，同時(shí)提供高能量密度。
鋰金屬具有3860mAh g?1的理論容量，是高能量密度儲能電池的理想負(fù)極材料。然而，應(yīng)用于電動汽車時(shí)，LMB需要適應(yīng)實(shí)際運(yùn)行條件。如果對電池進(jìn)行快速充電，通常會加速有害鋰枝晶的生長，加劇鋰金屬負(fù)極與電解質(zhì)之間的寄生反應(yīng)。在快速充電和高活性物質(zhì)負(fù)載狀態(tài)下，鋰枝晶的生長導(dǎo)致循環(huán)效率降低，從而阻礙LMB在電動汽車中的使用。
漢陽研究小組采用改性有機(jī)電解質(zhì)，并對鋰金屬進(jìn)行預(yù)處理，在鋰負(fù)極表面形成穩(wěn)固的固態(tài)電解質(zhì)界面層。對鋰金屬負(fù)極進(jìn)行LiNO 3預(yù)處理后，在負(fù)極表面會形成一層富含Li2O的SEI膜，從而提供必要的機(jī)械強(qiáng)度，防止SEI層過早被擊穿。
結(jié)合摻鋁全濃度梯度Li[Ni0.75Co0.10Mn0.15]O2正極，研究人員構(gòu)建了一種LMB，其面積容量為4.1 mAh cm -2，在3.6 mA cm?2的高電流密度下，可穩(wěn)定循環(huán)300次以上，這是前所未有的。在袋型電池中循環(huán)500次后，這種LMB能夠保持90％的初始容量。研究人員表示：“我們認(rèn)為，這項(xiàng)研究是LMB設(shè)計(jì)里程上的重要一步，可以有效穩(wěn)定鋰金屬表面。此外，這項(xiàng)工作還重新提出，在LMB實(shí)際應(yīng)用中，選擇最佳正極材料的重要性。
責(zé)任編輯：周大偉
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