韩国科学技术院开发活性电解质添加剂 提高锂金属电池性能

Elisha 盖世汽车2021-12-21 11:00:35
KAIST研究将固态电解质界面膜分层,从而形成双层结构,并使用两种具有不同还原和吸附性能的电解质添加剂,可提高锂金属电池性能。

盖世汽车讯 据外媒报道,研究表明,使用电解质添加剂,可以延长锂金属电池的寿命,并大幅提升快速充放电性能。

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以二氟(双草酸)磷酸锂为F供体,以硝酸锂为N供体,两者具有不同的电子接受能力和吸附倾向,通过在锂金属负极上形成双层SEI和在富镍正极上形成保护性CEI,提高Li|NCM811全电芯的循环性能。(图片来源:KAIST)

韩国科学技术院(KAIST)研究团队,将固态电解质界面膜分层,从而形成双层结构,使锂金属电池的运行时间达到突破性水平。该团队使用两种具有不同还原和吸附性能的电解质添加剂,以提高双层固态电解质界面膜的功能。此外,该团队确认,通过在正极上形成薄保护层,可以使富镍正极实现结构稳定性。

确保高能量密度锂金属电池寿命长、充电速度快,是实现其作为电动汽车优质动力源的关键。锂金属电池中的锂金属负极,能够提供比石墨负极高10倍的容量。因此,对于打造高能可充电电池,锂金属是不可缺少的负极材料。然而,电解质与锂金属负极之间发生的不良反应会影响功率,这是延长电池寿命的一大障碍。以前的研究只关注于锂金属负极表面上固态电解质界面膜的形成。

该团队设计了一种制造双层固态电解质界面膜的方法,使用电解质添加剂,解决锂金属负极不稳定的问题,这取决于其电子接受能力和吸附倾向。锂金属负极上固态电解质界面膜的这种双层结构,有望进一步应用于锂合金负极、锂储存结构和无负极技术,以满足市场对电解质技术的期望。

带有锂金属负极和富镍正极的电池,经过600次循环后,仍保持80.9%的初始容量,库伦效率高达99.94%。这将促进锂金属负极保护性双层固态电解质界面膜技术的发展。

研究人员表示,这项研究为开发电解质添加剂开辟了新的方向,旨在调节不稳定的锂金属负极-电解质界面,这是锂金属电池研究中的最大障碍。此外,无负极二次电池技术有望改变二次电池市场的游戏规则。电解液添加剂技术通过稳定锂金属负极,将促进无负极二次电池的发展。

《全球汽车前瞻技术情报双周刊》