鋰硫電池和鋰空氣電池

近年來(lái)該團(tuán)隊(duì)的研究方向同時(shí)拓展到鋰負(fù)極保護(hù)和無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)方面并取得突破性進(jìn)展。 圖五展示了最近 Nazar 教授在鋰金屬負(fù)極保護(hù)方面 的新策略。 (Joule， 2017， 1， 871-886)該工作利用電解液中添加的 P2S5 在鋰金 屬原位生成微米級(jí)的、 具有高離子電導(dǎo)率的、 穩(wěn)定性好的固體電解液界面(SEI)。 該方法形成的 SEI 緊密貼合在鋰金屬表面，在鋰金屬往復(fù)地沉積拔出過(guò)程中仍保 持穩(wěn)定， 從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)循環(huán)壽命的鋰金屬負(fù)極。 此外， 生成的 SEI 與電極緊密接觸 并抑制了鋰金屬與電解液的進(jìn)一步反應(yīng)，同時(shí)抑制了枝晶的形成。在與 Li4Ti5O12 正極材料配對(duì)時(shí)， 全電池在 5C 的大電流下實(shí)施。

Nazar 教授的研究方向?qū)ｉL(zhǎng)于鋰硫電池和鋰空氣電池領(lǐng)域， 她被尊稱(chēng)為 “鋰硫電池的女王” 。 近年來(lái)該團(tuán)隊(duì)的研究方向同時(shí)拓展到鋰負(fù)極保護(hù)和無(wú) 機(jī)固態(tài)電解質(zhì)方面并取得突破性進(jìn)展。 圖五展示了最近 Nazar 教授在鋰金屬 負(fù)極保護(hù)方面的新策略。 (Joule， 2017， 1， 871-886)該工作利用電解液中 添加的 P2S5 在鋰金屬原位生成微米級(jí)的、 具有高離子電導(dǎo)率的、 穩(wěn)定性好 的固體電解液界面(SEI)。 該方法形成的 SEI 緊密貼合在鋰金屬表面， 在鋰金 屬往復(fù)地沉積拔出過(guò)程中仍保持穩(wěn)定， 從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)循環(huán)壽命的鋰金屬負(fù)極。 此外， 生成的 SEI 與電極緊密接觸并抑制了鋰金屬與電解液的進(jìn)一步反應(yīng)， 同時(shí)抑制了枝晶的形成。 在與 Li4Ti5O12 正極材料配對(duì)時(shí)， 全電池在 5C 的 大電流下實(shí)現(xiàn)了超過(guò)四百圈的循環(huán)穩(wěn)定性。

圖五， SEI 形成過(guò)程圖， 離子/電子轉(zhuǎn)移過(guò)程圖以及離子濃度， 電 場(chǎng)強(qiáng)度， 電勢(shì)變化曲線(xiàn)圖。 (Joule， 2017， 1， 871-886)