Avec le développement rapide des véhicules électriques et des appareils électroniques mobiles, de l'énergie et de l'énergie pour fournir l'énergie pour la batterie au lithium-ion d'une des exigences de densité plus élevée en fonction de la densité d'énergie du module d'extension en principe batterie au lithium-ion, il est proche de sa densité d'énergie limite, place à l'amélioration est faible. en comparaison, le lithium présente des avantages incomparables dans l'amélioration de la densité d'énergie de l'électrode négative d'une batterie au lithium métallique. Cependant, en fonction de la présence SEI batteries métalliques électrolyte liquide classique de lithium est à plusieurs reprises générées et rupture, l'expansion du volume de la électrode négative de lithium , lithium croissance dendritique, faible rendement faradique à la suite de la mort du grain, augmenter l'impédance de la batterie et les problèmes de sécurité, et bien d'autres défis, tous limitent le développement rapide des batteries au lithium métal haute performance.
Récemment, en s'appuyant sur l'Institut Qingdao Energy Storage Technology (ci-après dénommé «Qingdao Energy Storage Institute»), l'Institut chinois de bioénergie et de processus, de l'Académie chinoise des sciences, a résolu les principaux problèmes rencontrés dans les batteries lithium-métal. point de solutions de systèmes d'exploration de trois aspects: (a) les grands anions de la protection de lithium de sel de lithium négative; (b) Construction d'un film interfacial composite organique / inorganique artificiel (SEI), (iii) à la fois résistant à la haute tension et la protection de l'anode de lithium développé électrolyte polymère multi-fonctionnel, la série de travaux de recherche innovateurs dans la promotion du développement des batteries au lithium métal haute performance a joué un rôle important et prépondérant dans la promotion.
Pour résoudre le problème des dendrites de lithium à partir de la perspective du sel de lithium, le stockage de Qingdao chercheurs de l'Institut conçu et synthétisé une nouvelle lithium perfluoro-t-butyle (LiTFPFB) structure anion oxy trifluoro borate ayant un grand, le nouveau sel de lithium retenu structure principale anion LiBF4, on peut améliorer la stabilité du collecteur de courant en aluminium et, d'autre part, la présence de grands anions performances électrochimiques de l'électrode négative de lithium peut en outre améliorer le film protecteur est formé in situ batteries au lithium métal trouvé: le sel de lithium. la conductivité ionique est supérieure à celle LiBF4, et une meilleure stabilité du collecteur de courant d'aluminium, l'électrode négative peut être un métal lithium pour former un film de protection est efficace pour inhiber la réaction ultérieure du lithium métallique avec la solution électrolytique, de manière à protéger efficacement l'électrode négative de lithium. connexes Les résultats ont été publiés sous le nom de couverture arrière dans la revue internationale Chem.Sci (Chem Sci., 2018, 9, 3451-3458).
Compte tenu de l'existence de lithium métallique en tant qu'électrode négative SEI instable, ce qui conduit à des réactions secondaires graves est faible rendement faradique, le cycle de vie courte et d'autres facteurs défavorables, les chercheurs de l'angle d'interface de polymère modifié, conçu pour protéger un lithium métallique en film SEI artificielle électrode négative (Fig. 1a), le film SEI est constitué d'un dérivé d'oxyde de lithium de la composition de cyanoacrylate polymère et dispersée dans celle-ci (Chem Mater, 2017, 29, 4682-4689 ..) ont constaté que: le synergisme couche organique / inorganique telle que conducteur d'ions lithium dans l'interface, tandis que rapide, facile à tomber mais aussi pour assurer SEI, et également inhibé de manière significative l'apparition de réactions secondaires à la région d'interface (Chem. Mater., 2016, 28, 3578-3606), ce qui confère un excellent batteries lithium métal Stabilité de l'interface et stabilité du cycle long (Chem Mater, 2018, 30, 4039-4047).
La présence d'une électrode négative au lithium de piles métalliques oxyde de cobalt de lithium / lithium présents dans l'électrode positive de l'interface d'électrolyte solide (CEI) instable et sujette à des réactions secondaires d'oxydation électrochimique, et une grande capacité de courant pour résoudre une grande tension élevée (4,45 V) au niveau du potentiel élevé à l'interface lithium problèmes dendrites, Institut Qingdao sous le stockage d'orientation 'fermeté et de souplesse' conception de l'électrolyte polymère (Petit, 2018. DOI 10.1002 :. / smll.201800821, Adv Science, 2018, 5, 700503.) , de la cellulose bactérienne en tant que matériaux de support de cadre rigide pour préparer un éther de méthyle et de vinyle - multifonctionnel à électrolyte polymère d'anhydride maléique (Energ Environ Sci, 2018, 11: 1197-1203 ...) résultats expérimentaux montrent que: la polymérisation. la composition d'électrolyte peut à la fois de stabiliser l'interface de l'électrode positive et l'anode de lithium protégé multi-fonctions, et d'améliorer encore le cobaltate de lithium synergique 4,45 V / longue stabilité de cycle de batterie de lithium métallique. dans le même temps, illustre en détail l'éther de polyvinyle - mécanisme multifonctionnel électrolyte polymère de l'anhydride maléique (fig. 1b) en raison de la série fonctionnant à des tensions élevées d'oxyde de cobalt et de lithium / batteries au lithium métal, les chercheurs invités à écrire Chem Soc Rev intitulé Relancer l'oxyde de cobalt et de lithium -... Basé Résumé du secondaire au lithium batteries vers une densité d'énergie plus élevée (Chem Soc Rev., 2018, DOI: .. 10.1039 / C8CS00322J), discute des progrès de la recherche d'oxyde de lithium cobalt à haute densité énergétique, les défis et les possibilités de développement futur et la direction .
série connexe d'études a reçu la Fondation nationale des sciences naturelles de la science exceptionnelle jeunesse Fondation, programme clé R & D de l'Etat, les projets pilotes nano CAS, Fondation des sciences naturelles de la province du Shandong, la ville de Qingdao pense que la recherche de l'industrie du stockage du réservoir et fonds commun Qingdao de l'énergie « 130-5 » projet et d'autres fortement subventionnés.
La figure 1 (a) Construction d'une membrane d'électrolyte composite organique / inorganique artificiel (SEI), une anode de lithium métallique haute performance modifié; (b) l'éther méthylique de polyvinyle - électrolyte polymère anhydride maléique multifonctionnel
