Estimulado por el rápido desarrollo de la industria de vehículos eléctricos, las baterías de iones de litio de este año, también ha hecho progresos considerables, sobre todo en términos de densidad de energía de cada uno de los fabricantes de baterías han recurrido a todos los medios, incluyendo ATL y fuerzas en el país Xuan Tech 2017 Dios fabricantes incluyendo la batería han introducido una densidad de energía de 300Wh / kg más alta que la batería puede presentar grandes fabricantes de baterías ruta técnica para utilizar la batería de alta energía específica principalmente alto contenido de níquel + de carbono de silicio materiales ternarios negativos el método de la material, que en esta etapa son el diseño más factible de baterías de energía muy específicas, pero para mejorar aún más la densidad de energía de la batería de iones de litio para 350Wh / kg, incluso 400WH / kg, este sistema no puede cumplir los requisitos de la corriente El desarrollo tecnológico de la vista, la batería de cátodo de metal Li es la próxima generación más prometedora de baterías de alta energía específica.
Si sólo desde el punto de vista de rendimiento electroquímico, Li ánodo de metal es probablemente del mundo más adecuado como material de electrodo negativo, que tiene un bajo potencial (-3.04V vs electrodo de hidrógeno normal) y una alta capacidad (3860mAh / g) de la doble ventaja, el actual el litio metálico se utiliza por primera vez en el material del ánodo de la batería de iones de litio, los años 80 del siglo pasado en el lanzamiento de Moli Enegry Li ánodo de metal de Canadá Li / MO2 batería secundaria al mercado, pero es muy lamentable que en 1989 la explosión de fuego de la batería secundaria de litio se produjo, haciendo que la batería recuperar un área grande en una escala global, de esta breve dominan el mercado mundial de la batería, la empresa trajo a sus rodillas, finalmente adquiridos por la empresa NEC Corporation. NEC de Japón ha invertido enormes recursos humanos y materiales, examinado cuidadosamente decenas de miles de baterías, después de varios años de exploración, y finalmente encontrado el culpable que conduce a una explosión de baterías secundarias de litio - dendritas de litio Aunque NEC se ha encontrado la clave del problema, sino que permite NEC cayó en un pozo sin fondo, no importa la forma de mejorar el proceso no puede eliminar Li dendrita. Sony de Japón, sino más bien de otra manera, el uso de grafito como un electrodo negativo, un electrodo positivo de óxido de cobalto de litio, para evitar Apareció litio metálico, metálico Li también elimina completamente el problema de la dendrita, corriendo todo el camino desde la batería de iones de litio, convirtiéndose en la batería de almacenamiento de energía química caballo oscuro, la batería secundaria de litio metálico, pero esta disminución hacia abajo.
En el siglo 21, el desarrollo de electrolito sólido nos permite ver Li ánodo de metal de la esperanza, esta vez desde el inicio de los estudios de ánodo de litio metálico tiene pista también poco a poco rápido. Recientemente, la Universidad de Tsinghua Peichao Zou et al 'Puesto que no podemos evitar por completo Li crecimiento de dendritas de metal de dendritas de litio perforar el tabique por qué no se evita, a modo de inducir la dirección de crecimiento?', desarrollado a lo largo de esta línea de pensamiento lámina de cobre Peichao Zou tener un gran número de estructura celular, con el fin de lograr la inducción Li dendrita Crezca en la dirección paralela al separador, para garantizar la seguridad de la batería de iones de litio, incluso en el caso de un gran crecimiento de las dendritas negativas de Li.
Preparación de la lámina de cobre poroso anteriormente mencionado tal como se muestra anteriormente, incluyendo laminación térmica, grabado por láser, y el proceso de mordentado con álcali como, la lámina de cobre después de la laminación en caliente a continuación, la parte frontal y posterior de cada PI se cubre con una película de poliimida, formar una estructura de sándwich formada después de grabado láser microporos dispuestas regularmente en la capa de PI, el proceso de grabado alcalina, la lámina de cobre por ataque químico microporos lejía para producir los orificios correspondientes de la lámina de cobre. experimento , estructura seleccionada Peichao Zou capa PI 150um 45um diámetro de poro, poro capa de lámina de cobre, es decir, una pequeña abertura en la estructura del vientre de la lámina de cobre para obtener un electrodo negativo de litio después de que el depósito está completamente calcula con base en el volumen de microporos dentro de la lámina PeichaoZou La capacidad de hasta 4.1mAh / cm2, si aumenta aún más el grosor de la lámina de cobre, pero también continúa mejorando la capacidad del negativo, para satisfacer las necesidades de la mayoría de las aplicaciones.
principio de la lámina de cobre poroso y papel de aluminio ordinaria E-Cu de Peichao Zou P-Cu preparado Trabajando como se muestra arriba, se puede observar que la deposición de lámina de Li metálico ordinario se produce directamente sobre la superficie de la lámina de cobre en el trabajo, y por lo tanto el diámetro de Li dirección de crecimiento es una dirección perpendicular a la lámina de cobre y el separador, los problemas se producen fácilmente diámetro Li tabique perforable, pero el metal e-Cu, Li se depositará en la pared interior de los poros se produce, por lo dirección de crecimiento de dendritas Li NATURALES se convertirá en una dirección paralela a la lámina de cobre y el separador, aunque se producen grandes cantidades de dendritas Li durante Li deposición, pero no afectará a la seguridad de la batería.
En la siguiente figura, después de depositar litio a 0.5 mAh / cm2 (a, d), 1 mAh / cm2 (by e) y 2 mAh / cm2 topografía de la superficie Cu, se puede observar a partir de la figura, el litio metal depositado filamentoso surgido, pero todos son de metal de Li se deposita dentro de la lámina de cobre poroso, no Li dendritas se extiende desde el PI capa microporosa Fuera, lo que minimiza el riesgo de cortocircuito interno, para garantizar la seguridad de la batería.
La siguiente figura muestra el uso de una hoja de cobre ordinario y la curva de eficiencia coulombiana ciclo celular E-Cu, podemos observar en la curva, en varios cantidad de deposición E-Cu Li mostraron una muy buena eficiencia coulombiana, mientras que la ordinaria la lámina de cobre no sólo en el grupo de control era significativamente más baja que la eficacia culómbica de e-Cu, y un electrodo de litio se deposita en una cantidad de 1,0 y 2.0mAh / cm2 es ocurre más fenómeno de cortocircuito.
Las siguientes figuras curva cíclica de E-Cu + Li y el material + Li LFP P-Cu con la célula completa se puede observar por medio de la batería E-Cu en 1C tasa después de 250 ciclos, que todavía es capaz de lograr culómbica loco capacidad de descarga 99,5% alcanzó 131.1mAh / g, mientras que el grupo de control utilizando la lámina de cobre ordinario, después de 250 ciclos 1C, eficacia culómbica de sólo el 58,6%, lo que indica una buena propiedad de ciclo de la lámina de ánodo poroso.
Peichao Zou este trabajo nos permite ver Li ánodo de metal para abordar las cuestiones de seguridad y ciclo de vida, además de tomar varias medidas para frenar el crecimiento de dendritas Li, pero también puede ser resuelto por medio de la inducción de dirección de crecimiento de dendritas Li debido a problemas de seguridad. Peichao Zou desarrollado microporosa electrodo negativo lámina de cobre, el éxito de Li dirección de crecimiento de dendritas en la dirección paralela al diafragma de control y una lámina de cobre, Li evita dendrita penetra en el tabique, lo que mejora en gran medida la seguridad de la batería y ciclo de vida, proporcionando un nuevo camino para el futuro de Li ánodo de metal del desarrollo de la batería secundaria.
