清华大学发现可扩展的锂离子电池阳极预锂化方法
时间:2023-07-16 14:37来源:盖世汽车 作者:刘丽婷
点击:
次
锂离子电池（LIB）是一种通过锂离子可逆还原来储存能量的可充电电池，用于为从笔记本电脑、智能手机到电动汽车等无数设备和技术提供动力。 虽然锂离子电池比其他电池技术具有多种优势，但其当前的能量密度限制了电动汽车的续航里程。
研究表明，固体电解质中间相（SEI）（电池内部阳极上形成的一层）的形成会消耗大量的锂离子。这会对初始库仑效率（第一次循环之前电池中的电子传输效率）产生不利影响，从而降低电池的能量密度。
预锂化（prelithiation）是一种有助于抵消这种影响、减少锂离子电池内部活性锂的损失，从而提高其能量密度的有效策略。该策略主要包括预处理电极，在电池首次运行循环之前向电池中添加锂。
据外媒报道，清华大学的研究人员最近推出一种新方法，可以大规模地对锂离子电池阳极进行预锂化。相关研究已发表于期刊《Nature Energy》。论文中称该预锂化策略基于转移印刷，即一种将图案印刷到中间介质上，然后将其应用到最终基材或材料上的方法。
图片来源：期刊《Nature Energy》
Cheng Yang和Huachun Ma等研究人员在论文中写道：“市场迫切需要一种具有成本效益、高质量和高工业兼容性的预锂化策略。我们开发出卷对卷电沉积和转印系统，用于连续预锂化锂离子电池阳极。通过卷对卷压延，预制阳极可以完全转印到电沉积的锂金属上。转印过程中的界面分离和粘附分别与界面剪切和压应力有关。”
研究人员通过运行一系列仿真和电化学测试来评估他们的方法。结果发现该方法显示性能非常好，因为可以提高石墨基和硅/碳基锂离子电池电极的初始库仑效率，将其提高到几乎100%。
值得注意的是，除了实现这些高初始库伦效率之外，该团队的方法还提高了阳极上创建的SEI膜的稳定性。Yang、Ma及其同事发现，当与NMC和LFP阴极（LIB中最常用的两种阴极）结合使用时，预锂化电极可以显著提高燃料电池的能量密度。
Yang、Ma及其同事在论文中写道：“通过简便的转印预锂化，石墨和硅/碳复合电极半电池的初始库仑效率分别达到了99.99%和99.05%。通过预锂化电极，全电池的初始库仑效率和能量密度显著提高。该卷对卷转移印刷为锂离子电池提供了高性能、可控、可扩展和行业适应性的预锂化。”
迄今为止，Yang、Ma及其同事提出的转移印刷策略已经取得了非常有希望的结果，这表明它最终可以实现大规模且可靠的LIB电极预锂化。未来，该方法将可以推动电动汽车的广泛普及。
(责任编辑：子蕊)
免责声明：本文仅代表作者个人观点，与中国电池联盟无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本网证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。
凡本网注明 “来源：XXX（非中国电池联盟）”的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的，请在一周内进行，以便我们及时处理。
QQ：503204601
邮箱：cbcu@cbcu.com.cn
凡本网注明 “来源：XXX（非中国电池联盟）”的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的，请在一周内进行，以便我们及时处理。
QQ：503204601
邮箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜欢
-
中国学者发现金属锂的失效机理，为研发高密度的固态锂电池铺路
2023-05-31 10:13 -
杜克大学发现新的电解质材料 助力开发固态电池
2023-05-29 08:52 -
助力全固态锂电池研发，中科大团队固态电解质新发现
2023-04-27 11:33 -
新发现！锂电新回收方法可以回收超96%的钴
2023-03-15 09:00 -
新发现！简单技术量化锂离子电池析锂和快充
2023-03-10 08:39 -
达尔豪斯大学或发现电池自放电的原因
2023-02-09 09:03 -
中国联合研究小组发现锂硫电池热失控的原因
2022-12-12 08:27 -
研究人员发现新型固体电解质成分 使钠电池更安全、成本更低
2022-08-26 08:56 -
莱斯大学化学家发现 在电极上刷薄膜可以保护电池
2022-08-24 08:29 -
布法罗大学发现新的铁催化剂 可降低氢燃料电池成本
2022-07-11 09:55
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
专题
相关新闻
-
中国学者发现金属锂的失效机理，为研发高密度的固态锂电池铺路
2023-05-31 10:13 -
杜克大学发现新的电解质材料 助力开发固态电池
2023-05-29 08:52 -
助力全固态锂电池研发，中科大团队固态电解质新发现
2023-04-27 11:33 -
新发现！锂电新回收方法可以回收超96%的钴
2023-03-15 09:00 -
新发现！简单技术量化锂离子电池析锂和快充
2023-03-10 08:39 -
达尔豪斯大学或发现电池自放电的原因
2023-02-09 09:03 -
中国联合研究小组发现锂硫电池热失控的原因
2022-12-12 08:27 -
研究人员发现新型固体电解质成分 使钠电池更安全、成本更低
2022-08-26 08:56
本月热点
-
锂电变局
2023-06-29 11:08 -
“便宜大碗”的钠离子电池，不香了？
2023-06-30 09:48 -
又一电池结构件及材料企业创业板成功上市
2023-07-02 10:10 -
远景动力成为全球首家实现运营碳中和的电池科技企业
2023-07-16 14:18 -
动力电池产业拉响产能过剩警报
2023-07-18 10:18 -
钠离子电池产业化面临挑战
2023-06-25 08:26 -
朗泰通8亿元总部及新能源电池项目落户广东东莞
2023-07-05 09:56 -
梯次利用，让退役电池“再就业”
2023-07-09 09:08
企业微信号
微信公众号