Com o rápido desenvolvimento de veículos eléctricos e aparelhos electrónicos móveis, poder e energia para fornecer energia para a bateria de lítio-ion de um requisitos de alta densidade com base na densidade de energia da bateria de lítio-ion plug-in princípio, está em fase de sua densidade de energia limite, espaço para melhorias é pequena. em comparação, o lítio tem vantagens sem precedentes em melhorar a densidade de energia do eltrodo negativo de uma bateria de lítio metálico. no entanto, com base na presença SEI líquidos convencional pilhas de metal electrólito de lítio é gerado repetidamente e de ruptura, a expansão do volume do eléctrodo negativo de lítio , o crescimento dendrite lítio, baixa eficiência de Coulomb, como resultado da morte do grão, aumentar a impedância da bateria e questões de segurança, e muitos outros desafios, os quais limitam o rápido desenvolvimento de baterias de metal de lítio de alto desempenho.
Recentemente, contando com o Instituto Qingdao de Bioenergia e processo de construção da Academia Chinesa de Ciências Instituto de Ciência Industrial e Tecnologia, armazenamento de energia Qingdao (doravante referida como 'Instituto Qingdao de armazenamento') é a chave para resolver o problema gargalo da existência de baterias de metal de lítio, eletrólito de polímero como um avanço núcleo ponto, soluções de sistemas de exploração a partir de três aspectos: (a) grandes aniões da protecção negativa de sal de lítio de lítio, (b) Construção de um / inorgânico película interfacial artificial orgânico compósito (SEI); (iii) ambas resistentes a alta tensão e a protecção do ânodo de lítio desenvolvido eletrólito de polímero multi-funcional, a série de trabalhos de investigação inovadora na promoção do desenvolvimento de baterias de metal de lítio de alto desempenho tem desempenhado um papel significativo e de liderança na promoção.
Para resolver o problema de dendrites de lítio a partir da perspectiva do sal de lítio, o armazenamento dos investigadores Qingdao Institute concebidos e sintetizados um romance lítio perfluoro-t-butilo (LiTFPFB) oxi trifluoro estrutura aniónica borato tendo uma grande, o sal de lítio novo retido LiBF4 anião estrutura principal, pode-se melhorar a estabilidade do colector de corrente de alumínio, por outro lado, a presença de grandes aniões eficácia electroquímica do eléctrodo negativo de lítio pode aumentar ainda mais a película de protecção é formada em pilhas de metal de lítio in situ encontrado: o sal de lítio. a condutividade iónica foi maior do que LiBF4, e uma melhor estabilidade do colector de corrente de alumínio, o eléctrodo negativo pode ser de metal de lítio para formar um filme protector é eficaz para inibir a reacção de metal de lítio com a solução electrolítica, por forma a proteger eficazmente o eléctrodo negativo de lítio. Relacionado Os resultados foram publicados como Back Cover na revista internacional Chem. Sci. (Chem. Sci., 2018, 9, 3451-3458).
Dada a existência de lítio metálico como o eléctrodo negativo SEI instável, que conduz a reacções secundárias graves é baixa eficiência coulombica, ciclo de vida curto e outros factores desfavoráveis, os investigadores do ângulo de interface de polímero modificado, concebido para proteger um SEI de metal filme de lítio eléctrodo negativo artificial (Fig. 1a), o filme SEI é feita de óxido de lítio derivado de cianoacrilato composição polimérica e disperso na mesma (Chem Mater, 2017, 29, 4682-4689 ..) descobriram que: o sinergismo camada orgânicos / inorgânicos de modo a que realização de iões de lítio na interface, enquanto rápido, fácil de cair, mas também para assegurar a SEI, e também inibiu significativamente a ocorrência de reacções laterais na região da interface (Chem. Mater., 2016, 28, 3578-3606), conferindo desse modo um excelente baterias de lítio de metal Estabilidade da interface e estabilidade do ciclo longo (Chem. Mater., 2018, 30, 4039-4047).
Presença de um eléctrodo negativo de lítio de baterias de metal de lítio-cobalto / óxido de lítio presentes no eléctrodo positivo da interface de electrólito sólido (CEI) instável e sujeito a reacções secundárias de oxidação electroquímica, e uma grande capacidade de corrente para resolver uma grande tensão alta (4,45 V) com o elevado potencial na interface lítio problemas dendríticos, Qingdao Instituto sob a orientação de armazenagem 'firmeza e flexibilidade' concepção do electrólito de polímero (pequeno, 2018. DOI 10.1002 :. / smll.201800821; Adv Sci, 2018, 5, 700503.) , celulose bacteriana como um rígidas materiais de suporte de quadro para preparar um éter metil polivinílico - maleico multifuncional electrólito polímero anidrido (Energ Environ Sci, 2018, 11: 1197-1203 ...) os resultados experimentais mostram que: a polimerização. a composição de electrólito tanto pode estabilizar a interface eléctrodo positivo e multi-funções ânodo de lítio protegida, e aumentar ainda mais a cobaltato lítio sinérgica 4,45 V / estabilidade do ciclo longo da bateria de metal lítio. ao mesmo tempo, ilustra em detalhe o éter polivinílico - mecanismo multifuncional maleico electrólito polímero anidrido (Fig. 1b), devido à série operados em altas tensões de óxido de cobalto e lítio / baterias de metal de lítio, os investigadores convidado para escrever Chem Soe Rev intitulado Redinamizar óxido de cobalto e lítio -... baseado Resumo da secundárias lítio pilhas-para maior densidade de energia de (Chem Soe Rev., 2018, DOI: .. 10,1039 / C8CS00322J), discute o progresso de alta energia de lítio-cobalto, a densidade de óxido de desafios e oportunidades de desenvolvimento e investigação futura direcção .
série relacionada de estudos recebeu o National Natural Science Foundation of Outstanding Youth Science Foundation, chave programa de P & D do estado, os projectos-piloto nano CAS, Natural Science Foundation da província de Shandong, Qingdao Cidade acho pesquisa da indústria de armazenamento tanque e Qingdao fundo comum de Energia '135' projeto e outros fortemente subsidiada.
A figura 1 (a) Construção de uma membrana de electrólito compósito orgânicos / inorgânicos artificial (SEI) um alto desempenho ânodo de metal de lítio modificado; (b) éter de polivinil metilo - anidrido maleico multifuncional electrólito polimérico
