韩国研发出一种锂金属电池 支持快速充电并供应高能量密度

2023-06-08      274 次浏览

据外媒报道,韩国首尔汉阳大学(HanyangUniversity)的研究人员,研发一种锂金属电池(LMb),详尽来说是Li/NCM电池。他们表示,这种电池在设计时考虑到电动汽车的运行要求,性能优于以往文献中提到的锂金属电池。新的LMb支持快速充电,同时供应高能量密度。


锂金属具有3860mAh/g的理论容量,是高能量密度储能电池的理想负极材料。然而,使用于电动汽车时,LMb要适应实际运行条件。假如对电池进行快速充电,通常会加速有害锂枝晶的生长,加剧锂金属负极与电解质之间的寄生反应。在快速充电和高活性物质负载状态下,锂枝晶的生长导致循环效率降低,从而妨碍LMb在电动汽车中的使用。


汉阳研究小组采用改性有机电解质,并对锂金属进行预解决,在锂负极表面形成稳固的固态电解质界面层。对锂金属负极进行LiNO3预解决后,在负极表面会形成一层富含Li2O的SEI膜,从而供应必要的机械强度,戒备SEI层过早被击穿。


结合掺铝全浓度梯度Li[Ni0.75Co0.10Mn0.15]O2正极,研究人员构建了一种LMb,其面积容量为4.1mAhcm-2,在3.6mAcm?2的高电流密度下,可稳定循环300次以上,这是前所未有的。在袋型电池中循环500次后,这种LMb能够保持90%的初始容量。研究人员表示:“我们认为,这项研究是LMb设计里程上的紧要一步,可以有效稳定锂金属表面。此外,这项工作还重新提出,在LMb实际使用中,选择最佳正极材料的紧要性。


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