Литиевый аккумулятор «перевернулся» - самая большая проблема при применении литиевого анода.

Металлический литий может быть идеальной заменой графита, и он используется в качестве материала отрицательного электрода для литий-ионных батарей, так что последний может решить проблему «разницы в пробеге». Недавно последнее достижение исследовательской группы доцента Цзинькуи Фэна из Школы материаловедения и инженерии Шаньдунского университета было опубликовано в ведущем журнале Nano Energy. Внедрение этой технологии сделало литиевые батареи, которые считаются «не подходящими для питания электромобилей», возвестило надежду на то, что они перейдут на новый уровень.

Чистые электромобили находятся в центре внимания автомобильной промышленности. Один из основных компонентов литиевых батарей постоянно подвергается критике общественного мнения. Это самая большая жалоба на производительность литиевой батареи и время автономной работы. Это связано с тем, что в литиевых батареях в последние годы не произошло значительного прорыва. Понятно, что отрицательный электрод коммерческой батареи в основном представляет собой анодный материал из графита с меньшей емкостью, что ограничивает плотность энергии и запас хода батареи. Напротив, металлический литий является идеальным анодным материалом для литиевой батареи, который может решить проблему плотности энергии и дальности плавания.

Цзинькуи Фэн считает, что использование металлического лития в качестве анодного материала для литий-ионных батарей требует решения двух проблем: безопасности и долговечности. Основная проблема, которая поражает металлический литиевый анод, - это дендрит лития. Во время цикла из-за локальной поляризации дендриты лития растут на поверхности металлического лития. Когда дендрит лития вырастает до определенной степени, он может проникнуть через диафрагму. Вопросы безопасности, кроме того, если дендриты лития ломаются, он образует «мертвый литий», что приводит к потере емкости батареи, поэтому дендриты лития являются самым большим препятствием для применения анодов из металлического лития.

Доцент Цзинькуи Фэн использовал вакуумную перегонку для удаления низкокипящего металлического цинка из коммерческой латуни, чтобы синтезировать трехмерную пористую медь и использовать ее в качестве токоприемника для анодов металлического лития. Вакуумная перегонка - это метод получения чистого высококипящего продукта путем испарения одного или нескольких компонентов предшественника. Этот метод экологически безопасен, дешев и прост в промышленном применении. Диаметр пор и пористость полученной пористой меди можно регулировать с помощью времени и температуры дистилляции, а полученный побочный продукт цинк можно использовать повторно. Когда пористая медь используется в качестве токосъемника с металлическим литиевым анодом, рост дендритов лития может быть подавлен, тем самым повышая безопасность батареи. Он также может уменьшить объемное расширение в процессе циркуляции, чтобы сформировать стабильную пленку SEI и структуру электрода, а также получить хорошие характеристики циркуляции и характеристики умножителя.

Страница содержит содержимое машинного перевода.