​Интерфейс с фторкаучуковым покрытием повышает циклическую устойчивость литий-металлических аккумуляторов с никелевыми катодами

-
17:20
124
​Интерфейс с фторкаучуковым покрытием повышает циклическую устойчивость литий-металлических аккумуляторов с никелевыми катодами

Совместная исследовательская группа под руководством профессора Нам-Сун Чхве и профессора Санг Кю Квак из Школы энергетики и химической инженерии Ульсанского национального института науки и технологии (UNIST) разработала электролит с ионным концентратом с использованием растворителя, содержащего атомы фтора. Электролит равномерно формирует защитную пленку на отрицательном электроде и положительном электроде литий-металлической батареи, увеличивая срок службы и выходную мощность всей батареи.

Зарядка и разрядка литий-металлической батареи или литий-ионной батареи происходит, когда литий-ион перемещается между положительным и отрицательным электродами. В это время проход, через который движутся ионы лития, является электролитом, а сам электролит реагирует на поверхность электрода (катод/анод), образуя защитную пленку. Однако, когда эта защитная пленка образуется неравномерно, возникает проблема.

Металл лития может резко повышаться на отрицательном электроде (дендрификация), вызывая короткое замыкание или модификацию положительного электрода для снижения эффективности работы батареи. Поэтому важно создать идеальный тип защитной пленки, и для этого необходимо эффективно контролировать электролитные компоненты.

Исследовательская группа разработала новую композицию, содержащую фтор, для одновременной защиты как отрицательных, так и положительных электродов и увеличения мощности батареи. Фтор вступил в реакцию с литием, образуя защитную пленку на поверхности литиевого электрода, а также восстановился при частичном разрушении защитной пленки.

Команда профессора Квака использовала теоретические расчеты для определения тенденций и механизмов реакции фторсодержащих растворителей. В частности, фторированный эфирный растворитель, имеющий более легкую реакцию восстановления, чем обычный фтор, обладает свойством легко испускать фтор, способствуя тем самым образованию защитной пленки (фторированного интерфейса) на катоде.

Результаты этого исследования были опубликованы в Nano Energy. Это исследование было поддержано в рамках Программы технологических инноваций Министерства торговли, промышленности и энергетики (MOTIE) и Программы технологического развития для решения проблем, связанных с изменением климата, Министерства науки (MSIT).

RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...