AEM:室温全固态锂金属电池的堆积压力研究

北2北

2019-11-26

    全固态电池由于可以使用金属锂因而具有很高的能量密度。尽管固态电解质的机械强度足够抑制锂枝晶生长并防止其刺穿电解质，但是仍然有很多研究发现室温下全固态电池也会由于枝晶生长而失效。其实到目前为止，研究人员们已经充分研究le电流密度、电解质孔隙率、界面性质等电池参数等对全固态锂金属电池性能的影响，但是有关锂金属的机械性质以及堆积压力对其电化学性能的影响的研究仍然十分缺乏。在本文中，加州大学圣地亚哥分校的Ying Shirley Meng等对固态锂金属电池随着堆积压力的改变而失效的机制进行了研究。他们还采用原位表征手段对下层锂金属的界面性质和形貌特点进行了研究。研究结果表明，5 MPa的堆积压力能够使得对称电池稳定地沉积剥离超过1000h。对于Li/Li₆PS₅Cl/LiNi_0.8Co_0.05Al_0.15O₂全电池来说，5MPa的堆积压力能够使其在每周沉积-剥离4um厚度Li的情况下稳定循环超过200周。该研究结果证明在合理地堆积压力下全固态锂金属电池能够在室温下正常工作。

Jean Marie Doux, Ying Shirley Meng et al, Stack Pressure Considerations for Room‐Temperature All‐Solid‐State Lithium Metal Batteries, Advanced Energy Materials, 2019

DOI: 10.1002/aenm.201903253

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201903253?af=R