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研究人员研发增强型SEI可提高锂金属电池能量密度/性能/安全性

研究人员研发增强型SEI可提高锂金属电池能量密度/性能/安全性

本文摘要:据外媒报导,美国宾夕法尼亚州立大学(PennState)研究人员回应,利用一种新的研发的固态电解质界面膜(SEI),可充电锂金属电池可实现更高的能量密度,较佳性能以及更佳的安全性。随着电动汽车、智能手机和无人机等对更高能量密度的锂金属电池的市场需求减少,SEI的不稳定性沦为妨碍锂金属电池发展的关键问题,因为该电池的锂电近于表面的一层盐层不会将SEI隔绝,并且传导锂离子。作为锂金属电池内最不为人所知的部分,SEI的水解增进了树突的构成。

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据外媒报导,美国宾夕法尼亚州立大学(PennState)研究人员回应,利用一种新的研发的固态电解质界面膜(SEI),可充电锂金属电池可实现更高的能量密度,较佳性能以及更佳的安全性。随着电动汽车、智能手机和无人机等对更高能量密度的锂金属电池的市场需求减少,SEI的不稳定性沦为妨碍锂金属电池发展的关键问题,因为该电池的锂电近于表面的一层盐层不会将SEI隔绝,并且传导锂离子。作为锂金属电池内最不为人所知的部分,SEI的水解增进了树突的构成。

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树突是一种针状结构,从电池的锂电极中生长出来,不会对电池的性能和安全性产生负面影响。机械与化学工程教授Wang回应:“这就是为什么锂金属电池寿命很短的原因,界面膜一生长,电池就不会不平稳。在该项目中,我们用于了聚合物复合材料来打造出更佳的SEI。”该项目由化学博士生YueGao领导,研发的增强型SEI是一个反应性聚合物复合材料,由聚合物锂盐、氟化锂纳米颗粒以及水解石墨烯片构成,新型电池组件的结构就包括一层薄薄的此类材料。

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研究人员研发的聚合物需要与锂金属指出构成爪状键通,以无源方式为锂表面获取所须要能量,使其会与电解质中的分子再次发生反应,而纳米片在复合材料中起着机械屏障的起到,避免锂金属中构成树突。通过化学和工程设计以及合作,该技术需要在原子水平上掌控锂表面。此外,该反应性聚合物还减低了电池重量、减少了生产成本,更进一步增进锂金属电池未来发展。


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