电池学术
电池阳极能量的高低将对于全固态锂电池而言通常起到决定性作用,Si金属、Li金属具有超高的理论容量,因此是两种最具前景的负极材料。目前大多数研究工作主要集中在Li金属电极材料,Si金属作为负极材料的可能性被人们忽略。Li金属具有最高的理论能量密度,但是存在巨大挑战,包括稳定性差、临界电流密度低、枝晶生长、处理过程需要严苛的条件,因此目前Li金属仍无法应用于大规模工业生产全固态锂电池。
有鉴于此,美国西北大学祝红丽等报道考察Si负极材料用于构建全固态电池的稳定性、可操作性、价格等,并对Si、Li两种金属构建全固态电池进行比较。发展了一种能够放大规模制备电池电极的方法,合成了硅酸锂(Li2SiOx)稳定LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2单晶构建高性能全固态锂电池。
本文要点:
(1)通过三明治结构Si作为电极,通过薄膜硫化物作为固态电解质膜,界面通过LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2进行稳定,构建了全固态锂电池,实现了Whkg-1能量密度。全电池器件在C/3实现了mAhg-1的高容量,并且能够稳定工作超过圈。
(2)本文研究为发展商用全固态锂电池,实现生产线大规模生产安全可靠的商用能源存储器件提供机会。
参考文献
DaxianCao,XiaoSun,YejingLi,AlexanderAnderson,WenquanLu,HongliZhu,HighPerformanceSulfide-basedAll-solid-stateBatteriesEnabledbyElectrochemo-MechanicallyStableElectrodes,Adv.Mater.
DOI:10./adma.00401