Financé par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, l'Association chinoise pour la science et du génie et des ascenseurs jeunes talents Programme d'innovation en technologie de Beijing Institute of Technology, Institut Supérieur de la Recherche Scientifique interdisciplinaire de Pékin Institut de chercheur technologie Huang Jiaqi Groupe de travail spécial dans la prochaine génération de batteries lithium-métal à haute densité d'énergie les progrès dans la recherche de l'anode en lithium métallique haute sécurité fait. récemment, les résultats de recherche pertinents, intitulé « couche protectrice artificielle souple rigide pour l'anode en lithium métallique sans dendritique » le 8 Janvier 2018, publié en ligne dans les « matériaux fonctionnels avancés » (Matériaux fonctionnels avancés, facteur d'impact 12.124).
L'interface modifiée de la membrane composite 'Rigide et Douce' peut être efficacement attachée à la surface du lithium métal, et inhiber le diagramme de croissance dendritique
métal de lithium, avec sa très grande capacité spécifique théorique (3860 mA hg-1) et le potentiel d'électrode plus négatif (-3,045 V par rapport à l'électrode normale à hydrogène) est considéré comme l'un des plus élevés des perspectives de matériau d'anode de l'énergie pour le développement. Cependant, l'utilisation pratique est limitée électrode de lithium et de croissance de dendrites de lithium et l'efficacité du cycle inférieur. lithium métallique est un métal très réactif, structure complexe et de la composition formant l'électrolyte solide en contact avec l'interface de l'électrolyte, la réaction électrochimique le processus est difficile de maintenir la stabilité de l'interface. Ainsi, un dépôt non uniforme des ions lithium à l'interface facilement conduire aciculaire, dendritique, le dépôt de lithium moussues de croissance de dendrites de lithium, d'une part percer le séparateur, l'électrode positive en contact avec la batterie d'initiateur court , poser des problèmes de sécurité, il augmente aussi la surface de contact du lithium métallique avec l'électrolyte, de sorte que les réactions secondaires augmente, le rendement du cycle de la batterie diminue encore.
Afin d'établir une interface stable entre le lithium et les électrolytes et de contrôler le dépôt uniforme de lithium, le groupe de recherche a proposé d'utiliser le LiF inorganique en tant que composant rigide et le PVDF-HFP en tant que composant flexible pour construire une structure rigide. Le cycle électrochimique stabilise l'interface entre le lithium métallique et l'électrolyte, où la flexibilité et l'évolutivité fournies par le polymère flexible peuvent résister aux fluctuations d'interface pendant le dépôt / dissolution de l'électrode de lithium métallique, et l'introduction du composant rigide peut améliorer la modification Couche, inhibant ainsi la croissance des dendrites de lithium et de réaliser le dépôt uniforme de lithium.Lorsque cette couche interfaciale avec une bonne déformabilité, module mécanique élevé et la conductivité ionique est introduit dans la cellule de pièce, Li -Cu demi-cellule, Li-Li cycle de vie de la batterie symétrique et la stabilité du cycle sont significativement améliorés, et lithium-phosphate de fer positif test de batterie, la vie de cycle de batterie modifiée par couche composite a augmenté de 2,5 fois.