anode m�tal lithium haute �nergie sp�cifique s�rie de progr�s de protection

syst�me de batterie secondaire au lithium-m�tal de choix pour la prochaine g�n�ration de haute densit� �nerg�tique dispositif de stockage d'�nergie. Comme les piles au lithium m�tal du � Saint Graal � mat�riau d'�lectrode n�gative, un m�tal de lithium a une 3860 mA / g sup�rieure � la capacit� et le potentiel d'oxydo-r�duction plus faible est n�cessaire pour atteindre le prochain mat�riau de lithium de l'air, de densit� haute �nergie au lithium-soufre du syst�me, mais aussi d'atteindre milieu cible 500 watts / kilogramme de mat�riau d'�lectrode n�gative de la batterie de stockage de choix. Cependant, le proc�d� est soumis � un d�p�t de croissance dendritique de m�tal de lithium et d'irr�gularit�s de lithium m�tallique avec la solution �lectrolytique est une r�action irr�versible, une �lectrode n�gative de lithium m�tallique au cours du cyclage forme hautement instable l'interface �lectrode / �lectrolyte, une perte rapide de la capacit� de la batterie, augmentation la r�sistance interne de la batterie, ce qui entra�ne une �lectrode n�gative de lithium m�tallique dans la cellule par l'application pratique de nombreux d�fis.

Pour lithium m�tal Interface maladie chronique instable, l'Institut Ningbo de la technologie des mat�riaux et de l'ing�nierie, l'Acad�mie chinoise de l'�quipe de nouveaux mat�riaux de stockage d'�nergie et appareils depuis longtemps beaucoup de conception de la protection de l'interface, des progr�s importants ont �t� r�alis�s au d�but (les r�sultats connexes publi�s dans J. Mater . Chem.A, 2016, 4, 2427-2432, ACS Appl. Mater. Interfaces2016, 8, 26801-26808, J. Mater. Chem. A, 2017, 5, 9339-9349, Nano Energy 2017, 39, 662- 672). Sur cette base, le m�canisme de circulation de l'�quipe de l'anode en lithium m�tallique d'interface pour mener � bien la recherche fondamentale et appliqu�e plus en profondeur, et a fait une s�rie de progr�s dans l'avenir proche.

Pour mieux comprendre le film SEI du m�canisme de r�action chimique et �lectrochimique surface de m�tal de lithium, conjointement avec dans l'�quipe �lectrochimique in situ - AFM, le bis (fluorosulfonyl) imidure (LiFSI) pour l'�tude, une �tude syst�matique du sel de lithium effets de la morphologie et les propri�t�s m�caniques de la concentration du film SEI, et a constat� que la r�gulation de la concentration en sel, le film SEI peut �tre obtenue avec diff�rents modules et l'�paisseur (figure 1a). Ce ph�nom�ne Jie incorpor� dans diff�rents solvants ayant universel (J. Phys. Chem. C2018, 122, 9825-9834).

De pr�f�rence, par le mat�riau et la conception structurelle, combinant une technologie de plasma � pression, la nouvelle �quipe de l'�nergie et de l'�quipe Ye Jichun un chercheur pour d�velopper une structure de couche de papier carbone / �ponge de carbone en utilisant un faible potentiel de d�p�t de lithium m�tallique sur le papier carbone et �ponges des propri�t�s m�caniques �lev�es et �lectrochimiquement inerte carbone, la structure de carbone d'une double couche orient�s obtenus, afin d'obtenir un cycle n�gatif de m�tal lithium stabilis�e 4 mA / cm (Energy Storage Mater. 2018,11,47-56, Figure 1b). En outre, l'�quipe est �galement un graph�ne sp�cial empil�s pr�paration comprenant graph�ne classique � haute surtension d�p�t ne peut �tre atteint. En empilant tel graph�ne de cuivre adsorb�e dans la structure de mousse, pour obtenir l'application du lithium m�tallique est d�pos� sur le filtre � structure en trois dimensions, et les cycles stables � haute densit� de courant (� 5 mA / cm) (Energy Storage Mater 0,2019, 16, 364-373, fig. 1c). En outre, en empilant une telle dispersion de graph�ne d'aspiration et le fluorure de lithium, le fluorure d'obtenir un groupe de la pellicule de carbone modifi� de la structure en couches, et a constat� qu'un proc�d� de plaquage primaire de lithium, le graph�ne sera sur la pile au niveau du d�faut ph�nom�ne de fluorure de lithium a lieu � la conversion d'une liaison carbone-fluor, obtenant ainsi une liaison carbone-fluor modifi�, la structure de protection en couches, ce qui am�liore grandement les propri�t�s protectrices du m�tal de lithium (Adv. Energy Mater.2019, 1.802.912, histoire de couverture, la figure 1d ).

L'�quipe a �galement con�u une s�rie de mat�riaux de structure m�tal h�te de lithium tel que le pr�curseur de nitrure d'aluminium par une simple r�action de lithiation, un stable et efficace structure de m�tal h�te de lithium Li9Al4-Li3N-AIN a �t� obtenu par une capacit� sp�cifique efficace et jusqu'� 1540 mA / g de composite d'anode en lithium m�tallique, pour obtenir une charge lorsque la quantit� maximale de 4,5 mA / cm stabiliser des mat�riaux recycl�s de la mise en correspondance de l'�lectrode positive NCA (Nano Energy 2019, 59, 110-119, fig. 1e). De plus, le mat�riau de substrat en nickel de mousse de groupe par la technologie plasma de fluide sous pression cultiv� avec succ�s sur la surface de la matrice verticale graph�ne �tudi� chamois structure d'interface pseudocapacit� mat�riau h�te modifi�e de stabilit� de la boucle de m�tal de lithium (Adv . Funct. Mater. 2018, 1.805.638,. la figure 1f).

Obtenez plus de travail Fondation Ningbo Science (2018A610014), Zhejiang Fondation provinciale des sciences naturelles de projet jeunesse (Q17E020023), Fondation nationale des sciences naturelles de projet jeunes chercheurs �trangers (51.650.110.490), projet Ningbo City 2025 (2018B10060) ainsi que le programme national cl� de R & D (2018YFB0905400 ) soutien.

La figure 1 (a) une anode en lithium m�tallique interface de caract�ristiques d'interface � diff�rentes concentrations de sel, (b) un type de structure de guidage du carbone de la couche d'interface m�tallique de lithium de protection; lithium filtrant (c) pour obtenir un graph�ne empil�es le d�p�t d'un motif m�tallique de protection; interface de conversion (d) un des sites de d�fauts de carbone SEI mise en uvre de la couche de protection m�tallique de lithium fonctionnel, la structure Li9Al4-Li3N-AlN (e) une simple et une pr�paration efficace d'un m�tal de lithium en tant que structure h�te; interface sp�ciale pour le transport des ions lithium et de m�tal de lithium (f) une structure de graph�ne vertical pour r�aliser un d�p�t uniforme.

Source: Institut de Ningbo de la technologie des mat�riaux et en g�nie, Acad�mie chinoise des sciences

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