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日本信州大学采用镁盐抑制锂晶枝 欲用电镀技术攻克难题

作者:幸运28 日期:2019-02-23 15:36 人气:

  据外媒报道,日本信州大学研发了抑制锂硫电池及锂空气电池内锂枝晶增生的新方法。研究团队将重质碳酸镁(三氟甲磺酰基)用作电解液添加剂,使沉积的镁与随后积聚的锂发生合金化反应(alloying reaction)。但研究人员却发现,难以发生可逆反应,而这对于可充电电池而言,无疑是非常重要的前提条件之一。研究人员正在研究其他镁盐,并致力于提升镁盐与锂金属的电化学稳定性,从而使可逆反应的发生更容易些。研究人员希望利用电镀技术来解决上述难题,并最终研发一款紧凑型大容量锂电池。

  盖世汽车讯 据外媒报道,日本信州大学(Shinshu University)研发了抑制锂硫电池及锂空气电池内锂枝晶增生的新方法。研究团队将重质碳酸镁(magnesium bis)(三氟甲磺酰基,trifluoromethanesulfonyl)用作电解液添加剂(electrolyte additive),使沉积的镁与随后积聚的锂发生合金化反应(alloying reaction)。

  相较于传统的石墨材料(LiC6: 372 mAh/g)而言,锂金属是一款极具前景的高能量密度电池负极材料,因为其理论容量(theoretical capacity)高达3860 mAh/g。然而,锂金属的应用也存在诸多安全风险,容易生成锂晶枝,渗入蓄电池隔板(separator),引起电池内部短路。为此,研发人员采用了诸多方法,用于预防锂晶枝的出现,包括:采用t3D matric基材、电解液添加剂及利用固态电极。

  (a)研究人员采用了一款市面上可购得的电解液,锂晶枝呈非均匀分布。通过反复的沉积-溶解循环,淤积形态(deposition morphology)导致了锂晶枝的生成,该物质将引起电量的急速衰减和热逃逸(thermal runway)。

  (b)在含有镁盐的电解液中,镁离子出现衰减,并在基材上生成金属镁,这主要得益于其标准电机电势(standard electrode potential)较高。随后,锂积聚物将与镁金属发生电化学反应,生成锂镁二元合金(binary Li–Mg alloy)。

  尽管该方法能抑制锂晶枝的形成,但研究人员却发现,难以发生可逆反应,而这对于可充电电池而言,无疑是非常重要的前提条件之一。研究人员正在研究其他镁盐,并致力于提升镁盐与锂金属的电化学稳定性,从而使可逆反应的发生更容易些。

  研究人员希望利用电镀技术(plating technology)来解决上述难题,并最终研发一款紧凑型大容量锂电池。(本文图片选自

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