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使用内置的锂阳极可以使磁翻板液位计的实际应用成为可能

使用内置的锂阳极可以使磁翻板液位计的实际应用成为可能

时间:2019-10-09 09:07:21
    高能量密度的能量存储系统受到高度追捧。从1991年索尼公司推出现有的商用磁翻板液位计(LIB)以来,它们就取得了显着进步,并继续在电动汽车和便携式电子市场中占据着很大的份额。

    但是,利用现有的插层化学方法,LIB的实际能量密度已接近理论极限。关于对更高的能量密度存储的不断增长的需求,已经考虑了磁翻板液位计(LMB)。通过用LMBs的Li金属代替LIBs的石墨阳极,由于其3860 mAh g -1的超高比容量和最低的氧化还原电势(相对于标准值为-3.04 V),可以大大提高LMBs的理论能量密度氢电极)。然而,LMBs的实际使用受到不可控制的锂树枝状结晶和重复电镀/剥离循环时无限量变化的极大阻碍。

 

    清华大学和北京理工大学的科学家提出了一种类似房子的锂阳极(装在里面的锂)来克服上述挑战。房屋基质由碳纤维基质制成,并提供了稳定的结构以防止体积变化。与房屋的屋顶非常相似,在复合锂金属上开发了人造固体电解质层,该层促进了锂离子的均匀扩散,并充当了抵抗电解质腐蚀的物理屏障。

    在复合锂金属阳极中,固体电解质层和基体的结合大大抑制了体积膨胀和枝晶生长。内置的Li / LiFePO 磁翻板液位计在纽扣磁翻板液位计中在1.0 C下500个循环后显示了95%以上的容量保持,在袋状磁翻板液位计在0.5 C下80个循环后显示了85%的容量保持率。

    在单个Li金属阳极中合理地结合了外壳框架和固体电解质层保护,这是针对LMB的长寿命且安全的Li金属阳极的设计原理的进步。预期该研究将为下一代可充电磁翻板液位计提供实用的负极。描述该研究的论文于2018 年11月30 日发表在《能源化学杂志》上。
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