姚彦AEM:仅需3%镁掺杂,大幅度提高锂负极-固态电解质界面稳定性 2023年9月21日 下午11:14 • 百家, 顶刊 • 阅读 21 固态锂金属电池具有高比能量和安全潜能,已成为电动汽车的一项前景广阔的技术。然而,在电池制造过程中实现锂与电解质的亲密接触仍是一项挑战。为了促进密切接触,需要足够的制造压力,但这种压力会导致锂变形并渗入电解质,从而导致电池性能不佳。 图1 对称电池阻抗和形态随制造压力的变化 休斯顿大学姚彦等提出了一种方法,通过加入3%的镁来改变锂的应变硬化行为,从而在电池制造过程中实现金属负极与固态电解质的亲密接触。这种Li─Mg负极能够承受很高的制造压力(50-65 兆帕)而不会渗透电解质。 相比之下,纯锂负极很难保持接触而无电解质渗透的风险。纯锂遵循Voce硬化定律,允许无约束变形,而Li─Mg则不同,它遵循Swift硬化定律,在压缩应力下随应变而增强。 图2 Li和Li─Mg在压缩应力下的变形 此外,有限元分析表明,与纯锂不同,Li─Mg不会穿透固态电解质表面的缺陷。采用Li─Mg电极的对称电池的临界电流比锂金属电极高出 200%。因此,这种方法可以实现固态电池的大电流循环。这种方法在需要高压以确保锂与电解质亲密接触与保护电解质之间取得了平衡。这项工作的研究强调了金属电极的机械性能在固态电池加工中的重要性。 图3 临界电流密度测试 Taming Metal–Solid Electrolyte Interface Instability via Metal Strain Hardening. Advanced Energy Materials 2023. DOI: 10.1002/aenm.202300679 原创文章,作者:v-suan,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/09/21/8f55d21537/ 赞 (0) 0 生成海报 相关推荐 湖大/西交/中南Small:氮掺杂碳包裹MoO2/Mo3P/Mo2C三界面异质结,实现高效催化HER 2023年10月12日 Nature Energy:低温!微波诱导水裂解制氢 2023年11月27日 湖大梁宵教授Nature子刊:通过双相电解质中的氯化物穿梭分解可充电锌铜电池 2023年10月15日 Angew:降低壳层厚度、增加组成稳定,以最大限度提高Pd@AuxPd1-x纳米立方体催化生成H2O2的性能 2023年11月30日 唐智勇JACS:TiO2晶相工程助力甲烷光氧化制甲醛 2023年11月1日 崔小强&郑伟涛Nano Research:铜基卤化物首次应用于催化析氢 2023年10月13日