清華大學發現可擴展的鋰離子電池陽極預鋰化方法
時間:2023-07-16 14:37來源:蓋世汽車 作者:劉麗婷
點擊:
次
鋰離子電池（LIB）是一種通過鋰離子可逆還原來儲存能量的可充電電池，用于為從筆記本電腦、智能手機到電動汽車等無數設備和技術提供動力。 雖然鋰離子電池比其他電池技術具有多種優勢，但其當前的能量密度限制了電動汽車的續航里程。
研究表明，固體電解質中間相（SEI）（電池內部陽極上形成的一層）的形成會消耗大量的鋰離子。這會對初始庫侖效率（第一次循環之前電池中的電子傳輸效率）產生不利影響，從而降低電池的能量密度。
預鋰化（prelithiation）是一種有助于抵消這種影響、減少鋰離子電池內部活性鋰的損失，從而提高其能量密度的有效策略。該策略主要包括預處理電極，在電池首次運行循環之前向電池中添加鋰。
據外媒報道，清華大學的研究人員最近推出一種新方法，可以大規模地對鋰離子電池陽極進行預鋰化。相關研究已發表于期刊《Nature Energy》。論文中稱該預鋰化策略基于轉移印刷，即一種將圖案印刷到中間介質上，然后將其應用到最終基材或材料上的方法。
圖片來源：期刊《Nature Energy》
Cheng Yang和Huachun Ma等研究人員在論文中寫道：“市場迫切需要一種具有成本效益、高質量和高工業兼容性的預鋰化策略。我們開發出卷對卷電沉積和轉印系統，用于連續預鋰化鋰離子電池陽極。通過卷對卷壓延，預制陽極可以完全轉印到電沉積的鋰金屬上。轉印過程中的界面分離和粘附分別與界面剪切和壓應力有關。”
研究人員通過運行一系列仿真和電化學測試來評估他們的方法。結果發現該方法顯示性能非常好，因為可以提高石墨基和硅/碳基鋰離子電池電極的初始庫侖效率，將其提高到幾乎100%。
值得注意的是，除了實現這些高初始庫倫效率之外，該團隊的方法還提高了陽極上創建的SEI膜的穩定性。Yang、Ma及其同事發現，當與NMC和LFP陰極（LIB中最常用的兩種陰極）結合使用時，預鋰化電極可以顯著提高燃料電池的能量密度。
Yang、Ma及其同事在論文中寫道：“通過簡便的轉印預鋰化，石墨和硅/碳復合電極半電池的初始庫侖效率分別達到了99.99%和99.05%。通過預鋰化電極，全電池的初始庫侖效率和能量密度顯著提高。該卷對卷轉移印刷為鋰離子電池提供了高性能、可控、可擴展和行業適應性的預鋰化。”
迄今為止，Yang、Ma及其同事提出的轉移印刷策略已經取得了非常有希望的結果，這表明它最終可以實現大規模且可靠的LIB電極預鋰化。未來，該方法將可以推動電動汽車的廣泛普及。
(責任編輯：子蕊)
文章標簽：
鋰離子電池
免責聲明：本文僅代表作者個人觀點，與中國電池聯盟無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本網證實，對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關內容。
凡本網注明 “來源：XXX（非中國電池聯盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的，請在一周內進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@cbcu.com.cn
凡本網注明 “來源：XXX（非中國電池聯盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的，請在一周內進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜歡
-
中國學者發現金屬鋰的失效機理，為研發高密度的固態鋰電池鋪路
2023-05-31 10:13 -
杜克大學發現新的電解質材料 助力開發固態電池
2023-05-29 08:52 -
助力全固態鋰電池研發，中科大團隊固態電解質新發現
2023-04-27 11:33 -
新發現！鋰電新回收方法可以回收超96%的鈷
2023-03-15 09:00 -
新發現！簡單技術量化鋰離子電池析鋰和快充
2023-03-10 08:39 -
達爾豪斯大學或發現電池自放電的原因
2023-02-09 09:03 -
中國聯合研究小組發現鋰硫電池熱失控的原因
2022-12-12 08:27 -
研究人員發現新型固體電解質成分 使鈉電池更安全、成本更低
2022-08-26 08:56 -
萊斯大學化學家發現 在電極上刷薄膜可以保護電池
2022-08-24 08:29 -
布法羅大學發現新的鐵催化劑 可降低氫燃料電池成本
2022-07-11 09:55
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
專題
相關新聞
-
中國學者發現金屬鋰的失效機理，為研發高密度的固態鋰電池鋪路
2023-05-31 10:13 -
杜克大學發現新的電解質材料 助力開發固態電池
2023-05-29 08:52 -
助力全固態鋰電池研發，中科大團隊固態電解質新發現
2023-04-27 11:33 -
新發現！鋰電新回收方法可以回收超96%的鈷
2023-03-15 09:00 -
新發現！簡單技術量化鋰離子電池析鋰和快充
2023-03-10 08:39 -
達爾豪斯大學或發現電池自放電的原因
2023-02-09 09:03 -
中國聯合研究小組發現鋰硫電池熱失控的原因
2022-12-12 08:27 -
研究人員發現新型固體電解質成分 使鈉電池更安全、成本更低
2022-08-26 08:56
本月熱點
-
鋰電變局
2023-06-29 11:08 -
“便宜大碗”的鈉離子電池，不香了？
2023-06-30 09:48 -
又一電池結構件及材料企業創業板成功上市
2023-07-02 10:10 -
遠景動力成為全球首家實現運營碳中和的電池科技企業
2023-07-16 14:18 -
動力電池產業拉響產能過剩警報
2023-07-18 10:18 -
鈉離子電池產業化面臨挑戰
2023-06-25 08:26 -
朗泰通8億元總部及新能源電池項目落戶廣東東莞
2023-07-05 09:56 -
梯次利用，讓退役電池“再就業”
2023-07-09 09:08
企業微信號
微信公眾號