AEM：一种高温高能长循环固态锂金属电池

Nanoyu

2022-08-27

高能可充电锂离子电池，尤其是固态锂金属电池，除了追求低温运行外，越来越需要在高温下运行。然而，在锂负极和固态电解质(SSE)之间的界面上发生的臭名昭著的化学和电化学反应使得这些电池在高温下几乎失去所有的容量和功率。

基于此，南京大学Jun Xu，Hucheng Song报道了一种通过构建稳定的高离子导电性熔盐界面(MSI)而在高温下运行的安全且长循环寿命的固态Li-CO₂电池。

文章要点

1）即使在高温下，MSI也可以有效地改善界面接触并抑制Li阳极和Li_1.5Al_0.5Ge_1.5P₃O₁₂ (LAGP)电解质之间的界面反应和热失控，从而实现用于高温对称电池的超低界面阻抗(≈15 Ω)和放电/充电过电位(≈15 mV)。此外，MSI涂覆的LAGP电解质显示出超平坦和连续的表面，能够在循环过程中实现均匀的脱锂/电镀。

2）实验结果显示，锂对称电池在150 °C下以0.1mA cm^-2的电流超过600 h时表现出优异的循环稳定性。使用钌催化剂组装的固态Li-CO₂电池在150 °C下超过980次循环时表现出优异的循环稳定性，500 mA g^-1下的容量为500 mAh g^-1。

参考文献

Sheng Wang, et al, A High-Energy Long-Cycling Solid-State Lithium-Metal Battery Operating at High Temperatures, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202201866

https://doi.org/10.1002/aenm.202201866