新型鋰金屬電池問世 快速充電不再是夢

據(jù)外媒報道研究人員，研發(fā)一種鋰金屬電池（LMB），具體來說是Li/NCM電池。他們表示，這種電池在設計時考慮到電動汽車的運行要求，性能優(yōu)于以往文獻中提到的鋰金屬電池。新的LMB支持快速充電，同時提供高能量密度。

鋰金屬具有3860mAh g?1的理論容量，是高能量密度儲能電池的理想負極材料。然而，應用于電動汽車時，LMB需要適應實際運行條件。如果對電池進行快速充電，通常會加速有害鋰枝晶的生長，加劇鋰金屬負極與電解質(zhì)之間的寄生反應。在快速充電和高活性物質(zhì)負載狀態(tài)下，鋰枝晶的生長導致循環(huán)效率降低，從而阻礙LMB在電動汽車中的使用。

漢陽研究小組采用改性有機電解質(zhì)，并對鋰金屬進行預處理，在鋰負極表面形成穩(wěn)固的固態(tài)電解質(zhì)界面層。對鋰金屬負極進行LiNO 3預處理后，在負極表面會形成一層富含Li2O的SEI膜，從而提供必要的機械強度，防止SEI層過早被擊穿。

結合摻鋁全濃度梯度Li[Ni0.75Co0.10Mn0.15]O2正極，研究人員構建了一種LMB，其面積容量為4.1 mAh cm -2，在3.6 mA cm?2的高電流密度下，可穩(wěn)定循環(huán)300次以上，這是前所未有的。在袋型電池中循環(huán)500次后，這種LMB能夠保持90％的初始容量。研究人員表示：“我們認為，這項研究是LMB設計里程上的重要一步，可以有效穩(wěn)定鋰金屬表面。此外，這項工作還重新提出，在LMB實際應用中，選擇最佳正極材料的重要性。