Gefördert durch die National Natural Science Foundation of China, China Association for Science and Engineering und hebt Nachwuchs Technology Innovation Programm des Beijing Institute of Technology, Advanced Interdisziplinäres Forschungsinstitut für Beijing Institute of Technology Forscher Huang Jiaqi spezieller Task Force in der nächsten Generation mit hohen Energiedichte Lithium-Metall-Batterien Fortschritte in der Forschung von hoher Sicherheit Lithium-Metall-Anode hergestellt. kürzlich, relevante Forschungsergebnisse, mit dem Titel ‚Künstliche Weich starre Schutzschicht für Dendriten freie Lithium-Metall-Anode‘ am 8. Januar 2018, online veröffentlicht in den „advanced Functional Materials“ (Advanced Functional Materials, Impact-Faktor 12.124).
Schematische ‚Härte und Weichheit‘ der Verbundmembran nach der Schnittstelle modifiziert werden, kann es wirkungsvoll an die Oberfläche des Lithium-Metall angebracht werden, und Dendritwachstum zu unterdrücken,
Lithium-Metall, mit seiner sehr hohen theoretischen spezifischen Kapazität (3860 mA hg-1) und dem negativsten Elektrodenpotential (-3,045 V vs. Standard-Wasserstoff-Elektrode) wird als einer der Hochenergieanodenmaterial Perspektiven für die Entwicklung. jedoch ist die praktische Verwendung eingeschränkt Lithiumelektrode und Lithium Dendritwachstum und untere Kreiswirkungsgrade. metallisches Lithium ist ein hochreaktives Metall, komplexe Struktur und Zusammensetzung des Festelektrolyten in Kontakt mit der Elektrolyt-Grenzfläche bildet, eine elektrochemische Reaktion der Prozess ist schwierig Schnittstelle Stabilität aufrechtzuerhalten. Somit ungleichmäßige Abscheidung von Lithiumionen an der Grenzfläche führt leicht nadelförmigem, dendritische, mossy Lithium Abscheidung von Lithiumdendriten Wachstum einerseits den Separator piercing, der positive Elektrode in Kontakt Initiator Batteriekurz verursachen, Sicherheitsprobleme, sondern erhöht auch die Kontaktfläche des Metall Lithium mit dem Elektrolyten, so daß Nebenreaktionen erhöht, verringert sich die Zykluseffizienz der Batterie weiter.
Um eine stabile Lithium / Elektrolyt-Grenzfläche zu etablieren und die gleichmäßige Abscheidung von Lithium zu kontrollieren, schlug die Forschungsgruppe vor, anorganisches LiF als starre Komponente und PVDF-HFP als flexible Komponente zu verwenden, um eine starre Elektrochemisches Zyklisieren stabilisiert die Grenzfläche zwischen Lithiummetall und dem Elektrolyten, wobei die durch das flexible Polymer gebotene Flexibilität und Skalierbarkeit den Grenzflächenfluktuationen während der Abscheidung / Auflösung der Lithiummetallelektrode widerstehen kann und die Einführung der starren Komponente die Modifikation weiter verbessern kann Schicht, wodurch das Wachstum von Lithiumdendriten gehemmt wird und die gleichmäßige Abscheidung von Lithium realisiert wird. Wenn diese Grenzflächenschicht mit guter Verformbarkeit, hohem mechanischem Modul und hoher Ionenleitfähigkeit in die Knopfzelle eingeführt wird, Li -Cu Halbzelle, Li-Li symmetrische Batteriezyklus-Lebensdauer und Zyklusstabilität sind deutlich verbessert, und Lithium-Eisen-Phosphat-positiven All-Batterie-Test, die Verbundschicht modifizierte Batterielebensdauer um das 2,5-fache erhöht.