国产三级精品三级在线观看,国产高清无码在线观看,中文字幕日本人妻久久久免费,亚洲精品午夜无码电影网

EEM：實用條件下探索12種隔膜對鋰金屬電池循環(huán)穩(wěn)定性的影響

由于鋰枝晶的形成和高反應(yīng)性的表面性質(zhì)，盡管鋰金屬負(fù)極（LMAs）有望實現(xiàn)，但實用鋰金屬電池（LMBs）的開發(fā)仍然具有挑戰(zhàn)性。LMBs中使用的聚烯烴隔膜在與LMAs接觸時可能會發(fā)生嚴(yán)重的機(jī)械和化學(xué)劣化。

韓國大邱慶北科學(xué)技術(shù)學(xué)院Yong Min Lee、Hongkyung Lee等為確定適合LMBs的最佳聚烯烴隔膜，研究調(diào)查了LMBs在實際條件下的隔膜確定性循環(huán)穩(wěn)定性，并重新定義了關(guān)鍵影響因素，包括孔結(jié)構(gòu)、機(jī)械穩(wěn)定性和化學(xué)親和力。

圖1 使用不隔膜的Li||Cu和Li||Li電池性能

這里，作者在例如厚正極(>4 mAh cm^-2)、貧電解液質(zhì)量/電池容量(E/C)比(~5 g Ah^-1)，以及較低的負(fù)極/正極容量(N/P)比(~2.5)條件下，分析了12種不同的商業(yè)隔膜，包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和涂層隔膜，以將它們的機(jī)械性能和孔結(jié)構(gòu)與LMAs溶脹行為和內(nèi)部短路(SC)電阻相關(guān)聯(lián)。

此外，作者專門使用局部高濃度電解質(zhì)(LHCE)代替腐蝕性的LiPF₆/碳酸酯電解液，以消除對鋰沉積質(zhì)量的影響。盡管使用了兼容的電解液，但由于反應(yīng)鋰層的過度生長可能會增強(qiáng)電池內(nèi)的壓縮力，因此具有貧電解質(zhì)的LMBs大多會失敗。同時，隔膜與反應(yīng)后的鋰層相互作用并影響其均勻性和機(jī)械完整性，這與LMBs的循環(huán)穩(wěn)定性密切相關(guān)。

圖2 使用不隔膜的Li||NMC622電池性能

研究顯示，采用PP隔膜的Li||Li電池和Li||LiNi_0.6Mn_0.2Co_0.2O₂(NMC622)電池的電池失效更快，這表明PP隔膜的縱向(MD)和橫向(TD)強(qiáng)度不平衡會導(dǎo)致由LMAs膨脹驅(qū)動的較高壓縮下的軟SC。

相比之下，大多數(shù)PE隔膜在由過量鋰沉積和Li||NMC622電池長循環(huán)驅(qū)動的較高壓縮下始終表現(xiàn)出優(yōu)異的抗SC失效性。PE隔膜的MD/TD拉伸強(qiáng)度平衡和PE孔結(jié)構(gòu)高度連通的獨特特性可以促進(jìn)反應(yīng)鋰的均勻生長，緩解Li⁺通量分布的不均勻，從而減輕局部鋰枝晶的生長。

此外，增強(qiáng)PE隔膜的拉伸模量有利于進(jìn)一步抑制LMAs溶脹，但高模量Al₂O₃涂層不是優(yōu)選的，因為由于SEI引起的孔堵塞或涂層處孤立Li引起的Li⁺通量不均勻。此外，親水基團(tuán)的表面功能化對LMBs的循環(huán)穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，與純PE隔膜相比，顯示出更差的容量保持率和更快的SC失效。該研究通過闡明隔膜改性對循環(huán)性能的影響，確定了實用LMBs隔膜的機(jī)械穩(wěn)定性和對LMAs的化學(xué)親和力的設(shè)計原則。

圖3 決定LMBs循環(huán)穩(wěn)定性的隔膜的關(guān)鍵因素示意圖

Separator Dependency on Cycling Stability of Lithium Metal Batteries under Practical Conditions. Energy & Environmental Materials 2022. DOI: 10.1002/eem2.12397

原創(chuàng)文章，作者：v-suan，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/14/0f25f53687/

国产三级精品三级在线观看,国产高清无码在线观看,中文字幕日本人妻久久久免费,亚洲精品午夜无码电影网

EEM：實用條件下探索12種隔膜對鋰金屬電池循環(huán)穩(wěn)定性的影響

相關(guān)推薦