EES：用于二次电池的不粘锂合金片

NavyLIu

2022-10-20

自古埃及时代起，用于包装和装饰的金箔厚度达0.1微米。黄金的化学惰性导致其不粘性及其可塑性，是“黄金打浆”成功的基础。相比之下，锂金属具有极强的反应活性，会粘附在滚筒上，并在空气中降解。如何制造一到几微米厚的大面积锂箔是电池行业的一个关键挑战，因为当标准阳极（如石墨或硅）在电池组装之前通过机械方式将薄箔压到阳极上进行预锂化时，这种箔可以为可充电电池提供超长的循环寿命。近日，同济大学黄云辉、李洒向体心立方（BCC）相中添加约1at%的小合金元素会显著改变氧化表层的成分，使锂合金对轧钢机的粘性大大降低。

本文要点：

1) 作者发现形成的保护性钝化层可以显著增强空气稳定性，因此在存储长达12小时之后，也不会显著降低性能。此外，还有10倍的强化效果，使板材在轧制过程中不太容易发生韧性断裂损伤，同时保持延展性。因此，可以以卷对卷的方式大规模制造锂箔，厚度低至1μm。

2) 这种超薄锂箔阳极直接在袋式电池（>320 Wh kg^-1）中表现出优异的电化学性能，其中0.8 Ah袋式电池在2.67 g Ah^-1的贫瘠电解质条件下实现了100次循环寿命。此外，作者将5μm Li应用于石墨预锂化，并且具有额外的1 mAh cm^-2锂存储，LFP//石墨全电池的容量增加了18%，超过300次循环的平均库仑效率>99.99%。

参考文献：

Zhang Can et.al Non-stick Li-alloy leaf for long-lasting secondary batteries EES 2022

DOI: 10.1039/D2EE02135H

https://doi.org/10.1039/D2EE02135H