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[电商业界] 锂金属电池固态电解质—从疏锂到亲锂的蜕变

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[LV.3]偶尔看看II

发表于 2017-8-30 15:35:03 | 显示全部楼层 |阅读模式

为满意能源需求,高容量电池系统如锂电池、锂-空气电池、锂金属电池等成为研讨热点。在这些系统中,锂金属负极存在许多问题:

(1)锂枝晶的成长简单引发短路,形成安全隐患;

(2)固体电解质界面膜(Solid electrolyteinter phase, SEI)的不安稳性,导致电解液的耗费并下降电池库**率和循环寿数,这些问题严重阻止了这些高容量电池系统的开展和实践使用。

固态电解质具有较高的离子电导率和必定的机械强度,在很大程度上可进步锂电池安全性,即便在全固态锂电池(All-solid-state Li batteries,ASSLBs)中发作短路,不可燃的固态电解质也可防止着火和爆破的发作。

另外,固态电解质可确保电池的高能量/功率密度和长循环寿数,在进步电池安稳性方面有很大开展潜力。但电解质-电极间往往有较大界面电阻,阻止了离子传输。

最近,Luo等经过在石榴石型固态电解质外表沉积硅层,实现电解质外表从疏锂到亲锂的改变,减小固-固界面电阻,对进步锂金属电池的安全安稳性有重要意义。

试验以Nb、Ca共掺杂Li7La3Zr2O12为研讨系统,制备Li6.85La2.9Ca0.1Zr1.75Nb0.25O12(LLZ)固态电解质。其间Nb可安稳立方相,增强锂离子传导;Ca可下降烧结温度。经过PECVD在外表沉积很薄的硅层,可使界面电阻减小7倍,并保持安稳的循环功能。该团队还经过理论核算对该现象进行论证。


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