lithium métallique (Li) a une capacité spécifique théorique très élevée (3860 mAh · g-1), et la puissance pour le véhicule électrique est prévu en tant que nouvelle génération de haute matériau d'électrode négative de la batterie de stockage de densité d'énergie. Par rapport à la feuille de lithium, le lithium pressé électrode négative à base de poudre pour les batteries au lithium-ion en raison de sa surface spécifique élevée, permet de réduire efficacement la formation de dendrites de lithium, réduisant ainsi la densité réelle de courant pendant la charge / décharge. Cependant, lorsqu'ils sont exposés à la poudre pure électrolyte de lithium ou de l'air est instable, présentant un danger pour la sécurité. Par conséquent, la préparation sûre et facile de poudre stable du matériau d'électrode de lithium traité pour améliorer la sécurité et l'efficacité des batteries au lithium métal et de réduire la manipulation, le coût de traitement est très important. Actuellement, les chercheurs ont travaillé pour stabiliser la géométrie de l'électrode de lithium en contrôlant l'électrode ou la surface d'électrode. Cependant, par la poudre de lithium stable de l'air synthétique ou de placage électrochimique sphères jusqu'à présent pas été rapportés.

Récemment, l'État clé de laboratoire métastable Matériaux Nano Clean Energy Research Center, le professeur Huang Jianyu Université Yanshan, professeur agrégé Tang Yongfu, professeur Shen Palit, Université chinoise du pétrole (Beijing), le professeur Zhang Liqiang (co-auteur), etc. dans la transmission corrigée aberration avancé environnement microscope électronique intérieur, inférieur atmosphère de CO2 à travers les boules de lithium de placage électrochimique air-stable (ASLSs). Ed., publié dans Angew. Chem. Int supérieure intitulé "lithium air stable Sphères produites par dépôt électrochimique" documents de recherche préparés, et. Ph.D. YANG Ting-Ting, Jia Peng, mâle Qiu, Ducong Cong pour co-auteur d'abord du travail. ASLSs nucléaire coeur de carbonate de lithium et d'une enveloppe consistant en - Structure coque. Dans l'atmosphère, ASLSs ne réagit pas avec l'humidité et de maintenir sa structure de coquille. En outre, ASLSs comme une électrode négative pour des batteries au lithium-ion, qui présentent un comportement similaire électrochimique de lithium métallique, la couche de surface a été confirmée Li2CO3 bon conducteur d'ions lithium. la stabilité de l'air ASLSs peut être attribuée à la couche superficielle de carbonate de lithium, qui est presque insoluble dans l'eau à température ambiante et à l'air sans réagir avec de l'oxygène et de l'azote, ainsi passivées noyaux de lithium.

Procédé de préparation de la Fig. 1 de ASLSs

a) une vue schématique de l'appareil expérimental, le dispositif de placage par les cathodes CNT de lithium, l'oxyde de lithium et un électrolyte solide constitué d'une anode de lithium; b-e) du procédé de production dans un environnement de CO2 ASLS. Quand un potentiel négatif est appliqué, le CNT, Li2O, et la jonction de la balle de lithium de CO2 triphasé apparaît. Ayant un noyau - coque sphère de la structure avec le temps, augmente graduellement sa taille. Structure de composition et de cristaux. La figure 2 ASLS

images TEM de a-c) de la ASLSs originale, l'image de diffraction d'électrons, l'image de champ sombre; d-f) de l'image exposée ASLSs TEM, une image de diffraction d'électrons, une image de champ sombre de 30 min dans l'air; spectroscopie à faible perte d'énergie et des coquilles intérieures g, i) du spectre d'excitation du ASLSs original, dans lequel la couche d'enveloppe est une couche de nucléation rouge, bleu (ci-dessous); h, j) et exposée à une spectroscopie à faible perte d'énergie de l'enveloppe intérieure 30 min spectre d'excitation de ASLSs dans l'air. Préparation de la Fig. 3 répétabilité ASLSs

a-c) de l'image de TEM du re ASLSs préparé d'origine; d) exposer à nouveau à des images de TEM de l'air préparé 30 min; e) l'image de champ sombre du re ASLSs préparé d'origine; f) une nouvelle exposition de l'image de champ sombre du prêt 30 min dans l'air; g) une image de diffraction d'électrons de la ré ASLSs préparé d'origine; h) exposition à une image de diffraction d'électrons ASLSs 30 min dans l'air re-préparé. La figure 4 ASLSs lithium négatif d'essai de la batterie d'ions

Pour tester si ASLS peuvent être utilisés comme électrode de négative d'une batterie au lithium-ion, comme l'auteur de ASLS d'électrode négative à Li2CO3, coquille Li2O comme électrolyte, Au nanofil de revêtement CuO comme électrode positive, la batterie construite nano testé dans ETEM. a) l'image de TEM du ASLSs d'origine; b) l'image de TEM est exposée à l'air en 30 min; c-f) lorsque le potentiel de négatif est appliqué à la CuO revêtue Au-nanofils, nanofil et l'expansion rapide de volume de lithium; g, h) après que le potentiel négatif est appliqué, CuO en Li2O, Cu et LIAU.

En conclusion, les chercheurs de la correction d'aberration de réglage d'un microscope électronique à transmission, les billes de lithium-air stable (ASLS) sous une atmosphère de CO2 préparé par le procédé de dépôt électrochimique. Afin de tester l'applicabilité pratique de ASLSs dans une batterie au lithium, les auteurs ont synthétisé en milligramme appareil placage électrochimique ASLSs. Le niveau ASLSs mg plaqué sur la feuille de cuivre et le composant est utilisé comme un bouton d'anode batterie lithium ion de cellules. Les tests électrochimiques ont montré que, par rapport à l'électrode de lithium pur, la capacité de cycle supérieur ASLS première électrode annulaire, une batterie au lithium peut être en outre confirmé ASLS matériau d'électrode négative général. En outre, le revêtement de Li2CO3 sur la surface du graphite empêche un endommagement mécanique se produit sur la surface de l'électrode, de manière à éviter une perte importante de la capacité dans le premier cycle de l'anneau de la batterie au lithium-ion (par exemple de l'impact électrochimique). Par conséquent, ASLS devrait devenir la prochaine génération de matériau d'anode batterie au lithium sûre et efficace. Le procédé de placage électrochimique est représenté dans ce travail fournit une stratégie efficace pour la préparation d'une électrode au lithium classique similaire ASLSs réactive négative.