전기 자동차 및 휴대 전자 기기, 리튬 이온 전지의 에너지 밀도에 기초하여 고밀도 조건의 리튬 이온 전지에 대한 에너지를 제공하는 전력 및 에너지의 급속한 발전과 함께 플러그 - 인 원리는 개선의 한계 에너지 밀도, 방에 가까워 이와는 대조적으로 음극으로 리튬을 사용하는 리튬 금속 배터리는 에너지 밀도를 증가시키는 데 비교할 수없는 장점이 있지만, 전통적인 액체 전해질을 기반으로하는 리튬 금속 배터리는 SEI 균열 및 생성과 리튬 음의 부피 팽창 , 리튬 덴 드라이트 성장, 죽은 결정 및 기타 쿨롱 효율, 배터리 저항 및 안전 문제 등이 포함되며, 이들 모두 고성능 리튬 금속 배터리의 신속한 개발을 제한합니다.
최근 중국 과학원 의존 과학자 팀 - 기술 에너지 저장 산업 칭다오 연구소 바이오 칭다오 연구소 바이오 구축 프로세스는 중합체 리튬 금속 전지의 존재의 병목 문제를 해결하기위한 키 (이하 '스토리지 칭다오 연구소'라 칭함) 전해질은 세 가지 솔루션에서 시스템의 양상을 조사하기 위해, 코어 브레이크 포인트로서 사용된다 : (a) 리튬 염 리튬 음극 보호 큰 음이온, (b) 인공 유기 / 무기 복합 계면 막합니다 (SEI)의 건설, 고전압 (III) 내성 둘 리튬 음극으로 보호되는 다기능 폴리머 전해질의 개발은 일련의 혁신적인 연구가 고성능 리튬 금속 배터리의 개발을 촉진하는 데 중요한 역할을 수행했습니다.
리튬 염, 설계 칭다오 연구소 연구팀의 보존의 관점에서 리튬 덴 드라이트의 문제를 해결하고 산소는 플루오로 보레이트 음이온 구조 대형을 갖는 신규 한 리튬 염을 유지하는 신규 한 퍼플 루오로 t- 부틸 리튬 (LiTFPFB)를 합성하는 방법 LiBF4 음이온의 주요 구조는 한편으로는 알루미늄 집 전체에 대한 안정성을 향상시킬 수 있지만, 반면에 큰 음이온은 리튬 금속 전극의 전기 화학적 성능을 향상시키기 위해 리튬 음극 보호 필름을 형성 할 수있다. 이온 전도도는 LiBF4를 이상이고, 알루미늄 집 전체의보다 나은 안정성, 음극의 리튬 보호막을 형성하는 금속을 효과적으로 리튬 음극을 보호하기 위해, 전해액과 리튬 금속의 추가적인 반응을 억제하는 효과가있을 수있다. 관련 그 결과는 국제 저널 Chem Sci. (Chem. Sci., 2018, 9, 3451-3458)에 Back Cover로 게시되었습니다.
음극으로 리튬 금속의 존재를 감안할 때 SEI 불안정, 심한 부반응을 선도하는 인공 SEI 필름 금속 리튬 음극을 보호하기위한 낮은 쿨롱 효율, 짧은 수명주기 및 기타 불리한 요인, 수정 된 폴리머 인터페이스 각도에서 연구자이며, (도 1a)에서, SEI 필름은 폴리 시아 노 아크릴 레이트 및 그 안에 분산 된 리튬 산화물 유도체로 구성된다 (Chem. Mater., 2017, 29, 4682-4689). 유기 / 무기 층의 상승 작용은 빠르고 쉽게 떨어질뿐만 아니라 SEI을 보장하고, 또한 현저 인터페이스 영역에서 부반응의 발생을 억제하는 동안 계면에서 리튬 이온 전도성 (켐. 이잖아요. 2016, 28, 3578-3606)을 따라서 우수한 리튬 금속 전지 부여 계면 안정성 및 긴 사이클 안정성 (Chem. Mater., 2018, 30, 4039-4047).
고체 전해질 계면의 양극 전기 화학적 산화 반응쪽으로 불안정 경향 (CEI)과의 계면에 고전에서 큰 높은 전압 (4.45 V)을 해결하기 위해 큰 전류 용량의 본 코발트 산 리튬 / 리튬 금속 전지의 리튬 음극의 존재 리튬 덴 드라이트의 문제 칭다오 연구소 안내 보관 '탄력 유연성'고분자 전해질의 설계 (소형, 2018 :. DOI 10.1002 / smll.201800821, 광고주 과학, 2018, 5, 700503.) , 강성 틀 지지체 물질 박테리아 셀룰로오스, 폴리 비닐 메틸 에테르를 제조 - 말레 산 무수물 중합체 전해질 관능 (Energ 싸다 과학, 2018, 11 : ... 1197년부터 1203년까지를) 중합 실험 결과는를 나타낸다. 전해질 조성물은 정극 인터페이스 다기능 보호 된 리튬 애노드를 안정화하고, 또한 상승 코발트 산 리튬을 리튬 금속 전지의 4.45 V / 긴 사이클 안정성을 향상시킬 수있는 양. 동시에, 상세 비닐 에테르 도시 -기구 다기능 무수 말레 산 폴리머 전해질. (도 1B)로 인해 연구자들이 화학의 SOC 계 리튬 코발트 산화물을 소생 권리 작성 초대 코발트 산 리튬 / 리튬 금속 전지의 높은 전압에서 동작되는 일련 -... 기반 리튬 요약 (화학의 SOC 목사, 2018, DOI .. : 10.1039 / C8CS00322J) econdary 높은 에너지 밀도 배터리-대한, 그리고 높은 에너지 밀도 리튬 코발트 산화물, 도전과 미래의 기회와 발전의 연구 진행 상황에 대해 설명합니다.
연구 관련 시리즈는 산 동성 자연 과학 재단, 청도시이 생각하는 우수 청소년 과학 재단, 국가의 주요 R & D 프로그램의 CAS 나노 시범 사업의 국립 자연 과학 재단을받은 탱크 스토리지 업계의 연구와 에너지 '백서른다섯'프로젝트의 칭다오 공동 기금 다른 무겁게 보조금.
도 1 (a) 인공 유기 / 무기 복합 전해질 막 (SEI) 변형 고성능 리튬 금속 음극의 제작, (b) 폴리 비닐 메틸 에테르 - 말레 산 무수물 중합체 전해질 다기능