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崔屹:锂电池纳米技术到底实现了什么?

2016-06-15 16:36来源:纳米人微信关键词:锂离子电池电池材料纳米技术收藏点赞

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纳米技术如何实现SEI膜的稳定呢?

Si负极

针对Si负极,主要采用空心包裹的策略来实现SEI膜的稳定。譬如Si@C,Si@CNT,Al@TiO2等多种yolk-shell结构的设计,既提供了电解液阻隔层,又为活性颗粒的体积膨胀预留了空间,电池性能从而得到有效提高。

Li金属负极

锂离子电池领域,锂金属是目前理论能量密度最高的负极材料,也是高能Li-S电池和Li-air电池负极的绝佳之选。然而,充电过程中,Li金属的体积膨胀大得惊人。因此,如何控制锂金属负极的SEI膜就更加棘手了。

图5. Li金属表面SEI膜的形成与稳定策略

通过类似的方案,研究人员在锂金属和电解质之间构建一层纳米界面保护层,譬如相互连接的空心碳纳米球,或者超薄的二维BN/Grphene纳米复合材料。这样,在充放电过程中,SEI膜就随着界面保护层的存在而稳定下来,而不会逐渐变厚。这种策略同时也解决了锂金属负极的枝晶问题。

3. 电子和离子传输

在活性颗粒和电极内部,电荷载体的快速传输对于电池性能的提高至关重要!电子的高传导路径和离子的短传输距离有助于提高比率放电能力,并活化绝缘电极材料。和微米尺度的材料相比,纳米材料尺度更小,在电子和离子传输方面更有优势。

原标题:崔屹:锂电池纳米技术到底实现了什么?
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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