금속 리튬 양극은 또한 우리가 금속 리튬 음극 선에 너무 많은 보고를 하기 전에, 진부한 표현 이다,에 금속 리튬 양극 연구는 낱말에서 "리튬 모 수석의 생산을 피하는 방법" 요약 될 수 있다. 리튬 금속 양극의 이점은 3860mah/g의 수 용량 보다는 매우 더 많은 것이,-3.05 v를 위한 전압 플 래 트 홈 (대 표준 수소 전극), 아주 이상적인 음극 선 물자 선택 흔히 말할 수 있다 아니다.
그러나 리튬 양극은 또한 까다로운 문제에 직면 하 고 있는 리튬 모 수석 이것은 금속 야 금에 있는 관계 되 일반적인 현상이 다, 모 수석의 성장은 심각한 안전 사고에 지도 하는 건전지에 있는 단락으로 이끌어 낼 것 이다, 그래서 Li 모 수석의 성장 위탁 피하는 방법 모든 금속 리튬 양극 연구의 중 핵 문제점이 되었다. 최근 노스웨스턴 poly테크니컬 대학의 maohuubai (첫 번째 저자)와 keyu 시에 (특 파 원) 금속 리튬의 표면에 금속 리튬을 사용 하 여 직접 그래 핀의 산화를 줄이기 위해 갈 reductive 레이어의 레이어를 형성, 그리고 그래 핀의 존재는 Li dendrite의 성장을 금할 수 있다,
동시에, SEI 잉크의 안정성은 쿨롱 효율성을 향상, 그래 핀 층의 존재는 현저 하 게 금속 Li의 확대 성능을 향상 시킬 수 있습니다, 실험은 전극은 lipf6에서 1000 번을 순환 할 수 있는 보여줍니다--5ma/cm2 아래의 탄산염 전해질 단락 회로 없이 전류 밀도. 위의 그림은 흑연 코팅 금속 리튬 양극의 준비 과정을 보여줍니다, 4 개의 푸 란 (thf)에 있는 그래 핀 산화물을 이산 하 고 분산 솔루션에 금속 리튬을 분산 함으로써, 우리는 솔루션의 색상이 점차적으로 감소 그래 핀을 변환 하는 솔루션에 산화 그래 핀을 나타내는, 갈색에서 검은색으로 교대 것을 관찰할 수 감소 된 그래 핀은 방어적 인 층을 형성 하는 금속 Li의 표면에 예금 된다.
흑연 산화물 분산 용액에 있는 금속 Li의 반응 시간을 조절 함으로써, 리튬 금속의 양극 표면에 있는 그래 핀 층의 두께를 효과적으로 제어 하 여 최고의 전기 화학 성능을 얻을 수 있다. li dendrite, 다른 현재 조밀도의 밑에 순환 테스트를 위한 단추 세포로 금속 li 양극의 maohui Bai 2 개 조각의 성장을 억제 하기 위하여 상기 과정에 의해 준비 된 금속 li 양극의 능력을 확인 하기 위하여 (결과는 아래에 보인다). 그래 핀 코팅 없이 메탈 리 양극 공정에서 큰 전압 변동이 있는 것을 다이어그램에서 볼 수 있다. 그리고 중요 한 내부 단락 회로는 거의 100 번 발생 하며, 그래 핀 코팅에 의해 처리 된 금속 Li 양극의 전압은 주기적 과정에서 매우 안정적 이며,
1000 번 이상의 사이클 수명은 lipf6에서 지금까지 보고 되는 상당한 단락 회로 현상을 발생 시 하지 않았고, 금속 Li 양극의 가장 긴 주기 수명에 있는 탄산염 전해질 이다. 2다음 그림에서 D와 e 우리는 다른 현재 밀도 아래 금속 리튬 양극의 전압 플랫폼을 비교할 때 1ma에서 현재 밀도/CM를 찾을 수 25MA/CM로 인상
, 그래 핀 코팅이 없는 메탈 리 양극 전압 플랫폼은 54.3 mv에서 449.2 mv로 증가 하는 반면, 그래 센 코팅 된 메탈 리 양극은 79.3 mv에서 19.2 m v만에 추가 되어, 그래 핀 코팅이 메탈 리 양극의 편광을 현저히 감소 시킬 수 있다는 것을 보여주었다. 2흑연 코팅이 금속 Li 양극의 주기적인 성과를 승진 시키는 이유는 1ma/cm에서 대조적으로 EIS 분석에서 얻어질 수 있다 상기 전류 밀도는 사이클 1, 100, 200 및 500의 EIS 시험 결과에서, 우리는 상기 그래 핀이 코팅 된 금속 Li 양극 면이 고, RF 및 충전 교환 임피던스 rct의 sei 멤브레인의 임피던스는 비 코팅 보다 현저히 낮은 것을 알 수 있었다.
게다가, 그래 핀 코팅 보호를 가진 금속 li 양극의 임피던스 증가 비율은 그래 핀 코팅이 더 안정 된 Sei 필름을 형성 하 고 순환 과정에서 sei 필름의 성장을 늦 추기 위해 금속 li 양극을 도울 수 있음을 보여주는 일반 금속 li 양극 보다 훨씬 느리다. 상기 금속 li 양극의 전극 표면은 그래 핀 코팅에 의해 보호 되지 않고, 순환 금속 리튬 음극에서 제거 되 고, 많은 li dendrite가 재배 된다. 그래 핀 코팅을 가진 금속 li 양극의 표면은 아직도 아주 매끄럽습니다 (무화과. c), 그리고 금속 li dendrite의 명백한 성장은 관찰 되지 않는다. 전극의 측면에서 볼 수 있습니다, 또한 전극의 표면 층 후 주기에 일반 금속 Li 양극은 매우 스파스 하 고 다공성, 후 40 번 주기 두께 54um에 도달 후, 두께 변화는 170%에 도달 했습니다.
금속 Li 음극의 양극 면에 있는 SEI 필름의 두께는 그래 핀 보호를 가진 40 번만 13um 후,이는 아주 좋은 안정성을 보여준다. 4위해서는 위의 전극의 실용성을 확인 하기 위해, maohui 바이도 사용 lifepo 양극 전극으로 서, 금속 li 또는 그래 핀 층은 금속 리튬을 음극으로 서 보호 하 여 전기 화학적 테스트를 위해 전체 배터리를 생산 하며, 다음 그림에서 우리는 300 주기 후에 코팅 보호를 가진 금속 Li 양극의 건전지 수 용량은 거의 아무 쇠퇴도 다는 것을 볼 수 있다, 그러나, 초기 용량의 69%에 대 한 일반 금속 li 양극의 용량 감소는 그래 핀 코팅이 금속 li 양극의 주기적인 성능을 현저 하 게 향상 시킬 수 있음을 보여주었다.
그림 B의 배율 테스트에서 그래 핀 코팅이 적용 된 금속 li 양극 전지의 방전 용량은 일반 금속 li 양극 보다 훨씬 높기에, 그래 핀 코팅이 배터리의 성능을 증가 시키는 것이 중요 하다는 것을 확인할 수 있다. 그래 핀 코팅에 의해 개발 된 maohui Bai는 li dendrite의 성장을 억제 하기 위하여 금속 li 양극을 보호 한다, 금속 li 음극은 단락 없이 1000 번 이상 순환 될 수 있으며, 그래 핀 코팅의 존재는 금속 li의 양극 표면에 있는 SEI 필름의 구조 안정성을 향상 시키고, 배터리의 쿨롱 효율을 향상 시킬 수 있다. 긴 주기의 배터리 용량 유지 속도가 향상 되었습니다.
