17年專注鋰電(diàn)池定(dìng)製

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來源:邦立威(wēi)    2020-02-21    點擊量:92

問題2:我們都讀過您在“儲能科學與技術”上發表的一篇爭鳴性文章“可充鋰金屬(shǔ)負極-路在何方”,在當前火(huǒ)爆的鋰金屬負極研究中,各種各樣的三維集流體、表麵修飾層、電解液添加劑以及固態(tài)電解質等層出不窮,不過這些(xiē)解決方案基本都沒(méi)有涉及到您在文章中提到的鋰負(fù)極(jí)交換電流(liú)密度過(guò)大這一本(běn)質問題。請問從這一本質上講,您認(rèn)為怎樣的方案才是合理才是有希望的呢?

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簡答:正如我在這篇文(wén)章所(suǒ)提(tí)到的,導致金屬鋰表麵枝晶生長的主要原因是電化學溶解-沉積的不均勻性。液相傳質和表麵電子交換是金屬鋰沉積過程(chéng)中不可(kě)或缺的兩個步驟。由於鋰(lǐ)電極反應的電子交換步驟很快(也就是交換電流(liú)密度i0 大),液相傳質就成為了速度控製步驟。但在實(shí)際電化學體係中,達到電極表麵的鋰離子傳質流(liú)量並不完全相同,這就造成了電極不同地方鋰層積速度的不一樣(yàng),也是鋰枝晶生長的根源所(suǒ)在。因此,解決鋰枝晶問題的理論途(tú)徑在於:1、降低鋰電極反(fǎn)應的交換電流(liú)密度。如研究和發(fā)現可以在鋰負極表麵發生特性吸附的添加劑(jì),改變其雙(shuāng)電(diàn)層結構和電勢分(fèn)布;或采用與鋰離子(zǐ)有強絡合作用的絡合(hé)劑來增大鋰沉積反應的電化學極化(huà);或降低固相中鋰的(de)活度(如采用(yòng)合金組成)。2、均化到(dào)達電極(jí)表麵的鋰離子傳質流(liú)量。理論上(shàng),通過在鋰電極表麵修飾一層非常均勻、致密,且鋰離子傳導能力(lì)較液相低的表麵電解質層(céng)可以實現這(zhè)一目標。

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