新研究报告了可扩展且经济高效的方法来组装更安全耐用的锂金属电池

  • 发布时间:2024-03-21 16:39:39 来源:
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导读 与目前的锂离子电池(LIB)相比,锂金属电池(LMB)可以提供近10倍的能量密度,因此被认为是未来潜在的存储系统之一。然而,LMB存在一定的安全...

与目前的锂离子电池(LIB)相比,锂金属电池(LMB)可以提供近10倍的能量密度,因此被认为是未来潜在的存储系统之一。然而,LMB存在一定的安全问题,并且不能用于快速充电应用。不受控制的枝晶形成,导致过度加热和电池短路是其进步的关键挑战之一。

研究人员此前曾尝试解决LMB的安全问题,但所采用的方法既费力又费钱/时间。现在,TNNarayanan位于海得拉巴塔塔基础研究所(TIFRH)的实验室报告了一种简单、可扩展、经济高效的方法来组装更安全、耐用的锂金属电池。

多孔隔膜位于电池的电极之间,将电极分开,对于防止短路至关重要。当电池使用一段时间后,其中一个电极上开始形成树状结构或称为树突的晶须。如果这些枝晶不受控制地生长,它们在某种意义上可能成为两个电极之间的物理桥,导致短路。

该研究的研究生兼主要作者PreetiYadav和PallaviThakur使用常用的石墨衍生物粉末来修改典型电池中使用的隔膜。这种修改抑制了枝晶的形成,并在很大程度上提高了电池的寿命。研究人员提出,这种隔膜改造方法具有扩大工业应用规模的巨大潜力。

然而,在10mAcm-2的非常高的电流密度下,电池似乎正在缓慢劣化。这可能是由于碳(沉积的石墨衍生层的组成部分)上电镀了锂。研究人员旨在进一步研究这些挑战,并从基本角度了解界面在提高电池性能方面的作用。

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