中国储能网欢迎您!
当前位置: 首页 >首屏板块>矿产资源开发与保障 返回

科学家采用空腔二氧化硅微球结构抑制锂枝晶生长

作者:李文龙 来源:盖世汽车网 发布时间:2018-01-03 浏览:

中国储能网讯:据外媒报道,美国化学学会期刊(ACS journal)《纳米快报》发表了一篇论文,研究人员采用空腔二氧化硅微球(hollow silica microspheres)结构,用于容纳锂离子,其碳纳米管内心可抑制枝晶生长(dendrite growth)。由于枝晶生长被抑制,在进行200多次充放电后,其电极仍能保持高速镀/汽提效率高达99%。

锂金属电池(lithium metal batteries,LMBs)获得业内的极大关注,因为其能量密度较高。在锂金属电池中,锂金属的比容量高,相较于标准款氢电极(hydrogen electrode),而电化电势低。因此,锂是一款理想的阳极材料。

然而,锂沉降不均匀会导致枝晶生长,使电池的充放电效率(循环效率,cycling efficiency)减弱,乃至电池内部出现短路,从而引发电池故障及安全风险。

最近,业内提议采用电解液添加剂(electrolyte additives)、稳定的界面层(stable interfacial layers)及修饰电极(modified electrodes)等多种方式,旨在解决锂金属阳极的关键性问题。现已证实,利用架构调整锂枝晶积聚是最高效的方式。

尽管非均质结构(heterogeneous structure)在调节沉积行为(deposition behavior)中发挥着重要作用,但锂金属的精细管控机制受限于电泳条件(deposition conditions),如沉积性能(deposition capacity)及电流密度(current density)。因此,若沉积性能过高,需要改进该款非均质结构,需要引导,使其均匀沉淀法。

该团队设计了复合微型笼式结构(composite microcage),搭配碳纳米管内心(carbon nanotube core)及多孔硅护层(porous silica sheath)。复合微型笼式结构可容纳锂金属,其非均质结构可被用作锂离子捕获器(trapper)。

在实验过程中,研究团队发现能高效地截留锂金属,其电化学性能(electrochemical performance)极佳。

分享到:

关键字:锂电池

中国储能网版权说明:

1、凡注明来源为“中国储能网:xxx(署名)”,除与中国储能网签署内容授权协议的网站外,未经本网授权,任何单位及个人不得转载、摘编或以其它方式使用上述作品。

2、凡本网注明“来源:xxx(非中国储能网)”的作品,均转载与其他媒体,目的在于传播更多信息,但并不代表中国储能网赞同其观点、立场或证实其描述。其他媒体如需转载,请与稿件来源方联系,如产生任何版权问题与本网无关。

3、如因作品内容、版权以及引用的图片(或配图)内容仅供参考,如有涉及版权问题,可联系我们直接删除处理。请在30日内进行。

4、有关作品版权事宜请联系:13661266197、 邮箱:ly83518@126.com