高性能锂离子电池是一种可充电电池,广泛应用于笔记本电脑和智能手机等各种消费电子产品中。与其他类型的电池相比,它们具有优越的性能,因此也用于电动汽车和电网存储1..
锂离子电池是由电极组成,电极是由轻锂和碳(C)或碳基材料2.. 由于锂的高反应性,大量能量可以储存在其原子键中,从而使这些电池具有较高的能量密度(ED),这是指在给定空间中可以储存的能量量2..
虽然典型的镍金属氢化物(NiMH)电池和醋酸铅电池分别只能存储每千克100瓦时和每千克25瓦时的电量,但锂离子电池每千克可以存储150瓦时的电量2..锂离子电池可以维持数百个充放电循环,每个月只损失5%的电量,而镍氢电池在同一时期会损失20%的电量2..
与其他一些具有记忆效应(即充电前需要完全放电)的电池不同,锂离子电池不会屈服于这种特性2..尽管锂离子电池听起来令人印象深刻,但它们的一些缺点包括易燃性高,降解相对较快,对高温极度敏感2..
在锂离子电池中,负电荷电极或阳极是由石墨或其他具有低ED的碳基材料组成的欧洲杯足球竞彩3..为了制造更高效的锂离子电池,目前的研究集中在基于锂金属阳极的电池技术上,努力将锂离子电池的容量提高到正常容量的5到10倍3..
尽管锂金属阳极电池具有氧化还原电位低、比容量大、密度低、成本低等优点,但由于其树枝晶生长不可控、库仑效率低等特点,锂金属阳极电池尚未投入实际应用。1..
树突是一种不可控的微观纤维,类似于在锂金属阳极电池充电过程中形成的树芽3.. 这些树枝晶不仅降低了电池的性能,而且由于它们在短路时着火的能力,也构成了安全威胁3..
为了解决这个40岁的树突问题,加利福尼亚大学化学系和化学工程系的研究人员开发了一种能抑制锂树突生长的界面涂层。王超的团队采用了一种新的战略原位通过在电解液中加入化学可还原材料甲基紫精,在锂金属阳极上形成界面涂层,从而实现锂金属阳极的稳定循环。甲基紫精在荷电状态下可以溶解到电解液中1,3.
由于在乙醚电解液中使用0.5 wt%甲基紫精处理锂金属层后发生的电化学还原,能够在表面上形成高度均匀、稳定和离子导电的界面涂层1..
viologen涂层可以更好地控制锂离子的流动,同时也可以抑制锂树枝晶的生长,从而形成稳定的固体电解质界面(SEI)1..在电流密度为1 mA / cm的情况下,锂金属负离子电池的使用寿命分别为300次和400次,CE分别为99.1%和98.2%2..这个数据特别令人印象深刻,因为记录的寿命被证明是没有涂上紫精的对照乙醚电解质电池寿命的三倍多1..
研究人员认为,他们的新方法将大大提高Li金属阳极的寿命和CE,无论是醚基和碳酸盐电解质1,3.低成本、易操作以及与现有锂离子电池的兼容性,使这种新方法具有改变电池行业未来的潜力3..
图片来源:
引用:
- 吴海平,曹岳,耿林晓,王超。高性能锂金属阳极稳定界面涂层的原位形成。化学材料欧洲杯足球竞彩, 2017年。
- 《锂离子电池是如何工作的》工作原理.2006年11月14日。网络。http://electronics.howstuffworks.com/everyday-tech/lithium-ion-battery.htm.
- “新型电池涂层可以改善智能手机和电动汽车。”欧洲杯线上买球每日科学. 欧洲杯线上买球《科学日报》,2017年4月17日。网状物https://www.欧洲杯线上买球sciencedaily.com/releases/2017/04/170417144938.htm.
免责声明:此处表达的观点是作者以个人身份表达的观点,不一定代表本网站所有者和运营商AZoM.com Limited T/A AZoNetwork的观点。本免责声明构成本协议的一部分条款和条件本网站的使用情况。