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                萊斯大學化學家發現在電極上刷薄膜可以保護電池

                編輯:葉子琪 來源:網絡 2022-08-23 18:05    閱讀量:12903   

                  

                據國外媒體報道,萊斯大學的化學家詹姆斯·圖爾實驗室(James Tour Laboratory)推出了一項技術,只需將粉末刷入電池的陽極表面,即可調整電池的陽極表面。這些粉末附著在陽極上,形成一層薄的鋰涂層,可以有效防止有害枝晶的形成。

                并且磷和硫的粉末可以研磨到鋰金屬箔的表面,這表明表面可以在沒有有毒溶劑的情況下進行調節。陽極被修改并與測試電池中的磷酸亞鐵鋰氧化物陰極配對。結果表明,經過340次充放電循環后,電池的剩余容量比現有電池高70%。

                “這將簡化大容量電池的制造,同時極大地改善它們,”圖爾說。將這些粉末狀固體砂研磨成鋰金屬陽極可以顯著減少可能導致電池短路和材料加速消耗的枝晶形成。"

                主要作者、萊斯大學研究生陳偉銀(Weiyin Chen)和他的實驗室同事們用必要的肘脂來測試電極上的各種粉末候選物。首先,研究人員在表面涂上顏色以賦予其紋理,然后刷上粉末以形成與鋰金屬反應的精細薄膜,并形成固體鈍化層。

                Rodrigo Salvatierra,前博士后研究員,現任Tour Laboratory的學術訪問學者,本研究相關論文的共同作者,與陳一起構建了一個測試電池,并確定處理過的陽極保持超低極化超過4000小時,比裸鋰陽極長約8倍,其中超低等級是鋰離子電池的另一個破壞性特征。

                圖爾說,“這些粉末可以有效地調節電極的表面能,使整個材料的行為更加均勻。因此,提供了金屬復合表面,其可以防止鋰金屬從陽極損失,這是鋰金屬電池中的常見問題。鋰電池容量遠超傳統鋰離子電池,但鋰金屬往往難以反復充電?!?/p>

                陳說:“鋰金屬表面的粉末會產生一層人工鈍化層,提高整個充放電循環的穩定性。用這種刷洗方式,金屬表面可以更穩固,所以可以安全充電?!?/p>

                為了證明這項技術可能被廣泛應用,實驗室還將粉末研磨成鈉電極,發現這一過程極大地穩定了其電壓過電位。

                  

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