JACS：连续转化-脱锂机理实现提高锂电池稳定性

纳米技术

2021-12-11

Li金属电极是一种具有吸引力的高能量电池电极材料，形成死Li是充放电反应过程中沉积的Li脱除过程中不可避免的现象，这种现象导致非常严重的消耗具有活性的Li以及电解质，导致锂电池的寿命发生严重的降低。

有鉴于此，清华大学张强、北京理工大学张学强等报道提出了一种通过控制电极的过电势，通过连续的转化-脱出Li的过程（CTD，conversion−deintercalation），实现了缓解死Li现象。

本文要点：

（1）

起始循环过程中的脱Li过程中仅仅进行Li金属的转化，但是当电池循环后电极的过电势提高并且超过锂化石墨脱嵌Li所需的过电势，脱嵌反应能够通过完整的CTD脱锂过程，这种过程中能够通过较高程度的可逆脱嵌反应过程，在较高程度上缓解生成死Li的现象。

在实际Li电池循环过程中，基于CTD机理的锂电池在210次循环过程中保持80 %的容量，对照条件中纯Li电极电池在达到相同效果只能维持110次。

（2）

本文研究结果通过控制电极的脱锂过程显著的抑制了生成死Li的现象，为构建复合结构Li电极提供了一种实用方法。

参考文献

Peng Shi, Li-Peng Hou, Cheng-Bin Jin, Ye Xiao, Yu-Xing Yao, Jin Xie, Bo-Quan Li, Xue-Qiang Zhang,* and Qiang Zhang*, A Successive Conversion−Deintercalation Delithiation Mechanism for Practical Composite Lithium Anodes, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c08606

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c08606