金属LI的机械和电化学特性之间的关系

目前处于期刊上出版的预先发布阶段的论文储能材料欧洲杯足球竞彩已经探索了金属锂的电化学和机械性能之间的关系,从而为此关键材料提供了新的见解。

学习:在具有优质机电稳定性的合金上进行LI电镀,用于高能密度无阳极电池。图片来源:TUNASALMON/SHUTTERSTOCK.com

金属锂电池

锂是21中的关键金属英石世纪,这对于锂金属电池的构建至关重要,这已被认为是针对各种电子应用的关键可充电储能设备。金属锂阳极的高能量密度和低工作潜力是这些设备性能的关键。

掺入超薄锂金属阳极或无初始锂阳极可以改善这些设备的能量密度,但是超薄锂金属受到机械加工性差,电化学可逆性差以及与环境水分和氧气的反应性的阻碍。具有初始无液阳极的无阳极电池可以克服这些问题并最大化设备的能量密度。锂由阴极提供,金属锂在充电期间沉积在电流收集器上,并在放电期间溶解。

在锂镀层期间,可以形成树突状和多孔锂沉积物。这些树突具有劣质的电化学可逆性和机械耐用性,严重限制了电池的性能。固体电解质相间是由树突状锂与电解质之间的反应形成的。非活性金属锂的积累对设备产生了严重的后果,包括库仑效率恶化和失效。

抑制这些设备中非活性金属锂的形成并改善其电化学可逆性和机械稳定性是设计高效且可靠的金属锂电池的关键。

金属锂性能的底物调节

几项研究表明,底物金属可以调节金属锂的机械和电化学性能和性能。锂可以与其他金属(例如锡,Zin和锑)形成稳定的合金。金属锂电镀可以在不同的基材上显示出巨大的差异。例如,黄金和银基材和材料具有低李过度核的潜力。欧洲杯足球竞彩使用这些元素可以改善LI电化学镀膜行为,但是这些材料很昂贵,并且在锂溶解过程中可能会沉淀。欧洲杯足球竞彩

使用在锂(例如锌,锡和锑)中具有低溶解度或没有溶解度的金属克服了新型金属(如银和金)所面临的挑战,这些金属可能会导致几个循环的长期不稳定。底物如何调节金属锂的机电行为和电化学可逆性的性能仍然是一种鲜为人知的现象。

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研究

该研究研究了金属锂中的机械和电化学性能之间的关系,以帮助改善金属锂电池的电化学性能。

平面金属锂在岩性LI-金属合金上的生长可能有助于实现更好的机电稳定性。使用这些金属物种的当前收集器可提供优势,因为在发生锂电池之前,岩石金属合金在原位沉积。

作者指出,与其他形式(例如3D结构化的多孔材料)相比,具有平面几何形状的当前收集器是有利的,因为它们会产生密集的锂金属沉积层,而无需向液体电解质呈现较大的表面积。欧洲杯足球竞彩此外,这些材料可以达到良好的机械欧洲杯足球竞彩稳定性和高填料密度。

在研究中,作者报道了一种设计,该设计采用了商用铜箔上的锂键合金相间。论文中开发的方法改善了初始无锂阳极的机电稳定性。这是由于锂成核能低的能量屏障和材料中的高结合能。

研究结果

与裸露的铜电极相比,修饰的电极表现出了优越的CE。在没有修改的七十个周期后发生故障,并且经过修改,可靠的性能已超过400个周期。在碳酸盐电解质中测试了电极,锂层保持完整,并在循环过程中与铜箔保持接触。

使用作者开发的方法,无阳极电池的循环能力和容量保持量都增加了。在裸露的铜电极上,锂剥离发生在50个周期后。

这些结果证明了使用拟议的金属锂电池中提出的锂锡合金改善了机械行为和机电性能。为了证明对这些设备使用锂合金的普遍性,作者对铝,锑和锌相互作用进行了研究,这也证明了电化学可逆性的改善。总体而言,这项研究为实现金属锂电池提供了一条途径,并具有大大改善的机械和机电性能。

进一步阅读

Wang,X等。(2022)在具有优质机电稳定性的合金上进行LI电镀,用于高能密度无阳极电池[在线,预处理]储能材料欧洲杯足球竞彩|欧洲杯线上买球ScienceDirect.com。可用网址:https://www.欧洲杯线上买球sciendirect.com/science/article/abs/pii/s2405829722001982

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雷金纳德·戴维(Reginald Davey)

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雷金纳德·戴维(Reginald Davey)

Reg Davey是英国诺丁汉的自由撰稿人和编辑。为新闻医学写作代表了他多年来一直感兴趣并参与的各种兴趣和领域的融合,包括微生物学,生物医学科学和环境科学。欧洲杯线上买球

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    戴维(Reginald)。2022。金属LI的机械和电化学特性之间的关系。Azom,2022年5月21日,https://www.wireless-io.com/news.aspx?newsid=58773。

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