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2022-04-20
顆粒在線訊：金屬鋰枝晶生長和界面副反應(yīng)導(dǎo)致的容量衰減和安全性問題嚴(yán)重制約了鋰金屬電池的實(shí)際應(yīng)用。為了解決這些問題人們常在電解液中添加一些鹽類或液體添加劑，不過長期循環(huán)過程中電解液的消耗會導(dǎo)致活性組分濃度降低，進(jìn)而造成添加劑的逐漸失效。近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)王青松借助納米立方碳酸鈣的緩釋效應(yīng)有效地改善了金屬鋰電池的循環(huán)穩(wěn)定性和安全性。
本文要點(diǎn)：
1）研究人員將廉價(jià)環(huán)保的納米碳酸鈣顆粒用作鋰金屬電池的新型固態(tài)添加劑。碳酸鈣添加劑表現(xiàn)出獨(dú)特的緩釋作用機(jī)制，它能夠持續(xù)吸附電解液分解的副產(chǎn)物并釋放含有LiPO2F2和Ca2+的活性物質(zhì)，因而能夠?qū)崿F(xiàn)添加劑的超長有效期。
2）理論計(jì)算表明Ca2+在EC/DEC電解液體系中的還原電位低于Li+，因此釋放出的Ca2+不會被還原而是會附著在金屬鋰沉積物的表面并排斥Li+在頂部的沉積，從而抑制枝晶生長。此外，具有較強(qiáng)陰離子解離能的Ca2+還有助于形成富含F(xiàn)的SEI膜，從而對于界面鈍化具有積極作用。
文章鏈接：
Qingkui Peng et al, Optimized Cycle and Safety Performance of Lithium–Metal Batteries with the Sustained-Release Effect of Nano CaCO3, Advanced Energy Materials, 2022
DOI: 10.1002/aenm.202104021
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202104021
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