Financiado pela National Natural Science Foundation da China, Associação Chinesa para Ciência e Engenharia e levanta jovens talentos Programa de Inovação Tecnológica de Beijing Institute of Technology, Interdisciplinar Avançada Instituto de Investigação Científica de Beijing Institute of Huang Task Force especial Jiaqi Tecnologia pesquisador na próxima geração de baterias de lítio-metal de alta densidade de energia Recentemente, os resultados de pesquisa relacionados são publicados em "Materiais funcionais avançados" em 8 de janeiro de 2018, intitulado "Camada protetora rígida e rígida artificial para o ânodo de metal de lítio livre de dendrita" (Advanced Functional Materials, Impact Factor 12.124).
A interface modificada por membrana compósita "Rígida e Gentileza" pode ser efetivamente ligada à superfície do lítio metálico e inibe o diagrama de crescimento dendrítico
O lítio metálico é considerado um dos mais promissores materiais de ânodos de alta energia específica devido à sua capacidade específica teórica extremamente alta (3860 mA hg-1) e ao potencial de eletrodo mais negativo (-3,045 V vs. eletrodo de hidrogênio padrão). no entanto, a utilização prática está restrita eléctrodo de lítio e o crescimento de dendrites de lítio e menor eficiência do ciclo. lítio metálico é um metal altamente reactivo, a estrutura complexa e composição que forma o electrólito sólido em contacto com a interface de electrólito, de reacção electroquímica o processo é difícil de manter a estabilidade da interface. Assim, a deposição não uniforme de iões de lítio na interface facilmente levar acicular, dendrítica, deposição de lítio de musgo de crescimento de dendrites de lítio por um lado perfurar o separador, a bateria iniciador eléctrodo positivo contacto de curta , Resultando em riscos de segurança, por outro lado também aumentou a área de contato de metal e eletrólito de lítio, aumentando as reações secundárias, diminuindo ainda mais a eficiência do ciclo da bateria.
A fim de estabelecer uma interface estável de lítio / eletrólito e controlar a deposição uniforme de lítio, o grupo de pesquisa propôs a utilização de LiF inorgânico como componente rígido e PVDF-HFP como um componente flexível para construir um rígido- O ciclismo eletroquímico estabiliza a interface entre o metal de lítio e o eletrólito, onde a flexibilidade e a escalabilidade proporcionadas pelo polímero flexível podem suportar as flutuações da interface durante a deposição / dissolução do eletrodo de lítio e a introdução do componente rígido pode melhorar ainda mais a modificação Camada, inibindo assim o crescimento de dendritos de lítio e realizando a deposição uniforme de lítio. Quando esta camada interfacial com boa deformabilidade, módulo mecânico elevado e condutividade iónica é introduzida na célula de moeda, Li - Meia-célula, vida útil do ciclo de bateria Li-Li simétrica e estabilidade do ciclo são significativamente melhoradas, e o teste de bateria total de lítio e fosfato positivo, a vida útil do ciclo da bateria modificada na camada compósita aumentou 2,5 vezes.