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“王者归来”——金属Li负极全面解读

2017-04-07 09:50来源:新能源Leader作者:凭栏眺关键词:锂离子电池电解液固体电解质收藏点赞

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先进锂金属检测技术

随着检测技术的不断发展,有越来越多的技术可以用来对金属Li负极进行检测,这些技术可以被分为两大类:1)检测金属Li负极的结构,例如SEM、TEM和AFM、NMR等技术;2)探测Li负极表面化学技术,例如FTIR,XPS和AES等,但是这些检测技术都只能检测金属Li的静态状态,无法对其化学反应进行实时观测。最近报道了一种微型密封电化学液体电池技术,可以用于TEM检测,如下图所示。该方法使得观测SEI膜的生长和锂枝晶的产生和生长成为可能。此外利用X-射线衍射研究锂枝晶生长的技术,近年来也被研究出来。

发展展望

1.3D金属锂负极技术

目前对于金属锂负极的绝大多数研究都是基于Li箔进行的,提升金属锂负极的一个可行途径是制备3D锂负极,包括金属锂/载体复合电极,

2.先进检测技术

鉴于目前对于锂枝晶的产生和生长机理都还缺少了解,因此我们还需要更为先进的检测技术帮助我们对金属锂的镀锂和SEI膜形成过程进行更加深刻的理解。

3.SEI膜和金属锂负极表面优化技术

通过电解液添加剂或者金属锂表面预处理等手段,稳定SEI膜的结构和成分,能够有效的提升电池的循环性能,减少锂枝晶的产生和生长。

4.固态电解质技术

固态电解质较高的弹性模量,能够有效的抑制锂枝晶的产生和生长,并能减少副反应的发生,从而显著的提升电池的循环性能。

5.全电池设计

目前全电池设计主要面对两大难题:1)巨大的体积变化;2)正极物质迁移,特别是对于Li-S电池。因此在电池设计时要注意克服上述两大问题,例如采用匹配正负极之间的体积变化、金属锂/载体限制体积膨胀等手段。

6.电池智能设计技术

除了上述提到的方法外,我们还可以为金属锂负极电池加上一些更加智能的技术,例如锂枝晶检测,温度敏感性阻燃剂释放技术,电池紧急切断技术,用来提高电池的安全性。

原标题:“王者归来”——金属Li负极全面解读
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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