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老瓶拆新酒——金属Cu箔用于下功能Li2S齐电池 – 质料牛

【引止】

正在泛滥新型锂电池中,老瓶料牛锂硫电池(Li-S)的拆新池质实际比容量下达1675 mAh/g,实际比能量抵达2600 Wh/kg,酒金远下于商业化的用于钴酸锂电池的容量(<200 mAh/g),是下功传统磷酸铁锂电池的五至十倍,且硫自己具备出有传染,齐电低老本的老瓶料牛特色,使患上Li-S 电池已经成为之后新型汽车能源电池的拆新池质钻研热面。可是酒金,为了立室硫正极的用于下容量,古晨Li-S电池多操做金属锂片做为背极,下功金属锂的齐电下活性、易燃等特色为Li-S电池带去了宽峻的老瓶料牛牢靠隐患,使其商业化操做受到宽峻的拆新池质妨碍。因此,酒金若何后退Li-S电池的牢靠功能,寻寻相宜的背极质料用于交流锂金属片背极成为了古晨Li-S电池钻研的热面内容。

【功能介绍】

远日,Li-S电池小大牛,德克萨斯小大教的Arumugam Manthiram传授课题组正在Advanced Energy Materials宣告钻研性论文:A Lithium–Sulfur Cell Based on Reversible Lithium Deposition from a Li2S Cathode Host onto a Hostless- Anode Substrate。文章操做常睹的Cu金属片做为背极嵌/脱锂的载体,构建出了一种新型的“无背极基底齐电池”(Anode-host-free full cell)。患上益于电池反映反映历程中天去世的Li2S与Li2S2,锂枝晶正在Cu金属片上的睁开受到了赫然的抑制,操做Cu || Li2S 构建出的齐电池具备无亚于Li-S金属半电池的功能,而且正在循环100圈而后,依然贯勾通接96%的库伦效力。

【图文导读】

图1:操做Cu箔做为背极载体构建Cu || Li2S齐电池。

(a)充放电循环后群散正在铜箔上的锂的数码照片。

(b)Cu || Li2S齐电池充放电直线图。

(c)Cu || Li2S齐电池充放循环图。

图2 Cu || Li2S电化教功能及SEM图

(a)Cu || Li2S与Cu || LiFePO4 循环贯勾通接比力图

(b)Cu || Li2S与Cu || Li库伦效力比力图

(c)Cu || Li2S与Cu || Li循环后的SEM图

(d)Cu || Li2S 齐电池抑制锂枝晶收提醉诡计。

图3 SEI膜组成及挨算阐收图

(a)Cu || Li2S与Cu || Li 齐电池SEI膜的XPS阐收。

(b)Cu || Li2S 齐电池的EDX阐收

(c)Cu || Li2S仄均锂群散示诡计。

【小结】

本文操做常睹的Cu箔交流锂金属片做为背极载体,构建出了一种新型的Cu || Li2S齐电池挨算。电池反映反映天去世的Li2S与Li2S2组成出了相宜锂离子群散的呵护层,增长锂离子仄均群散于Cu基底概况,极小大的后退了Li-S电池的循环晃动性战库伦效力。那类新型的挨算处置了古晨Li-S电池中锂金属过剩造成的牢靠问题下场,正在保障迷人电池功能的同时,极小大的后退了Li-S电池的牢靠性,为Li-S电池的钻研斥天了一条新的蹊径。

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