전기 자동차 산업, 리튬 이온 배터리 올해의 급속한 발전에 의해 자극, 또한 특히 전국 2,017 법사 기술에서 ATL을 포함한 모든 수단에 의지 한 각 배터리 제조 업체의 에너지 밀도의 용어 및 힘에 상당한 진전을 이루었습니다 신 포함한 전지 제조업체는 300Wh의 에너지 밀도를 도입 / 전지는 높은 비 에너지 배터리 주로 높은 니켈 + 실리콘 탄소 음극 삼원 재료를 사용하는 주요 기술적 경로 전지 제조를 제공 할 수있는 것보다 kg 이상 이 단계에서 높은 비 에너지 전지의 가장 가능한 디자인이지만 더 350Wh / kg, 심지어는 400Wh / kg으로 리튬 이온 전지의 에너지 밀도를 향상시키기 위해 재료에있어서,이 시스템은 현재의 요건을 충족시킬 수 없다 기술 개발은 리튬 금속 음극 배터리는 높은 비 에너지 배터리의 가장 유망한 차세대 있습니다.
단지 전기 성능의 관점에서, 리튬 금속 양극 아마 음극 재료로서 세계적으로 가장 적합한 경우, 실제의 저 전위 (표준 수소 전극 VS -3.04V)와 고용량 이중 이점 (3860mAh / g)을 갖는다 금속 리튬은 먼저 시장에 리튬 / MO2 이차 전지의 캐나다 몰리 Enegry 리튬 금속 양극의 출시에, 리튬 이온 배터리 음극 소재에 지난 세기의 80 년대를 사용하지만, 그 1989 년에 매우 불행한 일이다 리튬 이차 전지의 화재 폭발, 배터리가 글로벌 배터리 시장을 지배이 짧은에서, 세계적인 규모, 회사는 엄청난 인적, 물적 자원을 투자했다 결국 일본의 NEC 사. NEC 회사에 의해 인수 무릎에 가져 큰 영역을 불러 일으키는 발생 주의 깊게 탐사의 몇 년 후, 수십 배터리의 수천을 조사하고, 마지막으로 리튬 이차 전지의 폭발로 이어지는 범인 발견 - NEC는 문제의 핵심을 발견하지만 리튬 수상 돌기를하지만, NEC는 밑 구덩이에 떨어졌다 상관없이 할 수 있습니다 방법 리튬 덴 드라이트. 일본 소니 아니라 다른 방법으로, 음극, 리튬 코발트 산화물의 양극 흑연의 사용을 제거 할 수있는 공정을 개선하기 피하기 금속 리튬 등장, 금속 리튬은 완전히 다크 호스 화학 에너지 저장 배터리, 리튬 금속 이차 전지, 그러나이 하락 내려지고, 리튬 이온 배터리에서 모든 방법을 실행, 수상 돌기의 문제를 제거 할 수 있습니다.
21 세기, 고체 전해질의 개발 금속 리튬 양극 연구의 시작부터, 희망의 리튬 금속 양극을 보려면이 시간 우리를 수 있습니다 또한 점차적으로 빠른 트랙을 가지고있다. 최근, 칭화 대학 Peichao는 Zou는 등 '이후를 우리는 완전히 피할 수 없다 리튬 덴 드라이트의 리튬 금속 덴 드라이트의 성장은 성장 방향을 유도하는 방법에 의해, 피하지 이유 격벽을 관통? '유도 리튬 덴 드라이트를 달성하기 위해, 세포 구조를 다수 갖는 생각 Peichao Zou의 동박이 라인을 따라 개발 음극의 리튬 덴 드라이트 성장의 경우에 여전히 리튬 이온 전지의 안전 다수 제공함으로써 상기 다이어프램에 평행 한 방향을 따라 성장.
열적 층, 레이저 조각 등의 알칼리 에칭 공정을 포함하여, 상술 한 바와 같이 상술 한 다공질 동박의 제조 뜨거운 후 적층 전면 각 PI의 백 후의 동박, 폴리이 미드 필름으로 덮여 파이 층에 레이저 조각 규칙적으로 배열 한 후 미세 형성된 샌드위치 구조를 형성하고, 알칼리 에칭 처리 동박에 대응하는 홀을 제조하기 잿물 세공을 에칭에 의해 동박. 실험 리저버가 완전히 포일 PeichaoZou 내의 세공의 용적에 기초하여 산출 한 후, Peichao Zou의 구조 선택된 PI를 150um의에 45um의 공경 층은 리튬 음극을 얻었다 동박 층, 동박의 배꼽 구조 즉 작은 개구 기공 동박의 두께가, 음극 대부분의 경우 요구에 부응 할 수있는 능력을 향상시킬 수 있다면 계속 최대 용량 4.1mAh / cm2가 더욱 증가.
상술 한 바와 같이 다공질 동박 제조 Peichao Zou는 P-Cu를 일반 E-구리 박의 작동 원리하면, 우리는 통상의 금속 리튬 박막의 증착 작업에서의 동박의 표면에 직접적으로 발생하는 점에 유의하고, 또한 Li 따라서 직경 수도 성장 방향은 동박 및 세퍼레이터에 수직 인 방향의 문제를 쉽게 뚫을 격벽 리 직경이 발생하지만 E-Cu를, 리튬 금속이 발생하므로 리튬 덴 드라이트 성장 방향 NATURAL 구멍의 내벽에 증착 될 Li 증착 과정은 많은 수의 Li 수지상 물을 생성하지만 전지 안전성에 영향을 미치지는 않지만 격막 및 구리 호일의 방향과 평행하게됩니다.
아래 그림에서 0.5 mAh / cm2 (a, d), 1 mAh / cm2 (b and e) 및 2 mAh / cm2 Cu 표면 형태, 그것은 그림에서 알 수 있습니다, 리튬 금속의 증착은 filamentous 보여줬지만, 모든 금속 Li는 구리 microporous 내에 입금, PI 층에서 확장 리튬 수지상 미세 구멍 배터리의 안전을 보장하기 위해 내부 단락의 위험을 최소화하는 출력을 제공합니다.
아래의 그래프는 E-Cu와 일반 구리 박막에 대한 사이클링 쿨롱 효율 곡선을 보여줍니다. 곡선에서 우리는 E-Cu가 여러 Li 증착에서 매우 우수한 쿨롱 효율을 보임을 알 수 있습니다. 구리 포일의 대조군은 쿨롱 효율에서 E-Cu보다 상당히 낮을뿐만 아니라, 리튬 증착량이 1.0 및 2.0 mAh / cm2 인 전극에서 내부 단락 현상이 발생했다.
E-의 Cu + 리 전체 셀과 P-의 Cu + 리 LFP 재료의 아래 그림 환상 곡선 250 사이클 후의 1C 레이트로 E-구리 전지를 사용하여 알 수 여전히 쿨롱 미친을 달성 할 수있다 대조군은 통상의 구리 박을 사용하는 동안 99.5 %의 방전 용량은 다공성 양극 박의 우수한 사이클 특성을 나타내는, 250 사이클 1C, 단지 58.6 %의 쿨롱 효율 후, 131.1mAh / g에 도달 하였다.
Peichao Zou는이 작품은 리튬의 수상 돌기의 성장을 억제하기 위해 다양한 조치를 복용 이외에, 안전 및 사이클 수명 문제를 해결에 리튬 금속 양극을 볼 수있게 해준다뿐만 아니라 유도 리튬 덴 드라이트의 성장 방향에 의해 해결 될 수있다 Peichao Zou는이 미다 동박 부극 제어 다이어프램 동박에 평행 한 방향에서의 리튬 덴 드라이트의 성장 방향의 성공을 개발 보안 문제로 인해., 리튬이 덴 드라이트가 크게 향상 격벽을 관통하는 회피 차후의 금속 Li 양극 2 차 전지 개발을위한 배터리 안정성 및 사이클 수명은 새로운 사고 방식을 제공합니다.
