據(jù)外媒報道,中國的一支研發(fā)團隊設(shè)計了對金屬陽極作了調(diào)整,避免高能量密度鋰硫電池生成固體電解質(zhì)相界面膜(solid electrolyte interphase,SEI)及鋰枝晶的增生,該方式原理簡單,可用于量產(chǎn)。
該團隊通過電子束反應(yīng)蒸發(fā)氮等離子體輔助沉積(nitrogen plasma-assisted deposition)在鋰金屬陽極上涂覆了一層鋰磷氧氮(lithium phosphorus oxynitride,LiPON)涂層。
鋰磷氧氮涂層可被用作一款高離子導(dǎo)電、化學(xué)性能穩(wěn)定、堅固耐用的防護涂層,可抑制與有機電解質(zhì)發(fā)生具有腐蝕性的化學(xué)反應(yīng),還能促進鋰的電鍍/噴涂,從而提升均勻性鋰金屬電芯的充放電的穩(wěn)定性,不會生成鋰枝晶,在電流密度為3 mA/cm2時,實現(xiàn)900多次的電池充放電。
在將涂覆了鋰磷氧氮的鋰金屬用作金屬陽極后,鋰硫聚合物電池(Li-S pouch cell)的能量密度可達到300 Wh/kg,庫侖效率(Coulombic efficiency)相對穩(wěn)定,達到91%。此外,電池的使用壽命可延長120次充放電,容量保持率為1.0 Ah。
(責(zé)編:李碩)
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