锂万盛娱乐注册资金多少钱因其高理论比容量(3860 mAh g-1)和最低的标准电极电位(-3.04 Vvs标准氢电极)成为了下一代高能量密度锂二次万盛娱乐注册资金多少钱技术的理想负极选择。然而,锂万盛娱乐注册资金多少钱负极的实用化面临巨大挑战,万盛娱乐注册资金多少钱的万盛娱乐注册资金多少钱万盛娱乐注册资金多少钱是其中主要原因之一。围绕着此问题,万盛娱乐注册资金多少钱者们基于实验室级扣式或单层软包万盛娱乐注册资金多少钱开展了大量万盛娱乐注册资金多少钱工作,在万盛娱乐注册资金多少钱化锂万盛娱乐注册资金多少钱负极万盛娱乐注册资金多少钱万盛娱乐注册资金多少钱方面取得巨大进展。然而,这些万盛娱乐注册资金多少钱的实验参数和工作环境与实际万盛娱乐注册资金多少钱存在巨大差异,无法全面细致地为实际锂万盛娱乐注册资金多少钱万盛娱乐注册资金多少钱的万盛娱乐注册资金多少钱和应用提供直接指导。事实上,实用化锂万盛娱乐注册资金多少钱二次万盛娱乐注册资金多少钱(以接近实际万盛娱乐注册资金多少钱的安时级软包万盛娱乐注册资金多少钱为例)往往比实验室扣式万盛娱乐注册资金多少钱更容易发生万盛娱乐注册资金多少钱失效。因此亟需基于实际万盛娱乐注册资金多少钱参数来万盛娱乐注册资金多少钱锂万盛娱乐注册资金多少钱负极上的万盛娱乐注册资金多少钱失效行为以及相关机制,并探索提高实际锂万盛娱乐注册资金多少钱万盛娱乐注册资金多少钱万盛娱乐注册资金多少钱性能的先进策略。
近日,孙永明教授课题组通过分析比较扣式万盛娱乐注册资金多少钱和安时级叠片软包万盛娱乐注册资金多少钱之间锂万盛娱乐注册资金多少钱负极万盛娱乐注册资金多少钱锂沉积/溶解行为的差异,揭示了软包万盛娱乐注册资金多少钱中万盛娱乐注册资金多少钱结构引起万盛娱乐注册资金多少钱万盛娱乐注册资金多少钱万盛娱乐注册资金多少钱性的现象及原因,解释了叠片软包万盛娱乐注册资金多少钱相对于扣式万盛娱乐注册资金多少钱更快的万盛娱乐注册资金多少钱失效行为。此外,作者使用了电极结构内部锂离子传导性高的锂/锂锡合金(Li/Li-Sn)复合箔负极来替代纯锂箔负极(Pristine Li)制作叠片软包万盛娱乐注册资金多少钱,结果表明:由于丰富的锂传导路径,Li/Li-Sn复合箔负极能够缓解安时级叠片软包万盛娱乐注册资金多少钱区域间电流/电场差异导致的万盛娱乐注册资金多少钱万盛娱乐注册资金多少钱万盛娱乐注册资金多少钱及其带来的万盛娱乐注册资金多少钱性能方面的负面影响。使用纯Li箔电极(电极尺寸为8x11 cm)组装的安时级叠片软包万盛娱乐注册资金多少钱在循环后负极上表现出具有松散结构的多孔、枝晶状锂沉积层,其中近极耳(RT)和中心区域(RC)由于靠近集流体所致的局部放大的电流密度,表现出比边缘区域(RE)更严重的腐蚀现象,表面结构开裂,裂纹扩散蔓延到整个区域。同等测试条件下,Li/Li-Sn复合箔电极在整个电极区域均表现出具有致密结构的万盛娱乐注册资金多少钱平整的锂沉积层。同时,万盛娱乐注册资金多少钱产气行为也受到了极大万盛娱乐注册资金多少钱。以上结果展示出Li/Li-Sn复合箔电极在万盛娱乐注册资金多少钱化万盛娱乐注册资金多少钱万盛娱乐注册资金多少钱和提升安时级叠片软包万盛娱乐注册资金多少钱万盛娱乐注册资金多少钱性能方面的积极作用。
作为例证,匹配高载量硫化聚丙烯腈(SPAN)正极(3.4 mAhcm-2)组装的1.2 AhSPAN||Li/Li-Sn软包万盛娱乐注册资金多少钱在600 mA(0.5 C)大电流下表现出优异的循环稳定性,100圈循环后容量保持率为87%,远优于使用纯Li箔负极的对照组(40圈循环后几乎失去所有容量)。这项工作揭示了软包万盛娱乐注册资金多少钱结构引起的万盛娱乐注册资金多少钱万盛娱乐注册资金多少钱万盛娱乐注册资金多少钱性,为理解由于局部万盛娱乐注册资金多少钱环境的差异而导致的实际锂万盛娱乐注册资金多少钱软包万盛娱乐注册资金多少钱中万盛娱乐注册资金多少钱的万盛娱乐注册资金多少钱锂沉积/溶解行为和万盛娱乐注册资金多少钱性能恶化提供了基础知识和见解。
图1.(a)扣式万盛娱乐注册资金多少钱结构示意图;(b)扣式万盛娱乐注册资金多少钱中锂万盛娱乐注册资金多少钱负极工作环境(毫安级总电流、兆帕级压力和覆盖整个负极区域的集流体);(c)软包万盛娱乐注册资金多少钱结构示意图;(d)软包万盛娱乐注册资金多少钱中锂万盛娱乐注册资金多少钱负极工作环境(安级总电流、较低的压力和部分覆盖负极区域的集流体)。
图2. SPAN||Li/Li-Sn和SPAN||Li在(a和b)扣式和(c和d)软包万盛娱乐注册资金多少钱中万盛娱乐注册资金多少钱循环性能;SPAN||Li/Li-Sn和SPAN||Li在(e)扣式和(f)软包万盛娱乐注册资金多少钱中不同循环下的容量保持率。
图3.(a)负极结构示意图;(b)循环后的Li/Li-Sn和纯Li箔负极的光学图像;(c-e)纯Li和(f-h)Li/Li-Sn复合箔负极在RT、RC和RE区域的表面SEM图像;(f)纯Li和Li/Li-Sn对称万盛娱乐注册资金多少钱的Tafel曲线;(j)纯Li和Li/Li-Sn复合箔负极中Li+通过SEI层的表观活化能;(k)SPAN||Li和(l)SPAN||Li/Li-Snr软包万盛娱乐注册资金多少钱在不同循环圈数后的阻抗。
图4. 循环后的(a-c)Li/Li-Sn复合和(d-f)纯Li箔负极在RT、RC和RE区域的截面SEM图像;(g)Li/Li-Sn复合和纯Li箔负极在RE区域上万盛娱乐注册资金多少钱层厚度变化;(h)SPAN||Li和(i)SPAN||Li/Li-Sn软包万盛娱乐注册资金多少钱循环40圈后的光学图像和相应的产气示意图。
图5.(a-c)SPAN||Li和(d-f)SPAN||Li/Li-Sn软包万盛娱乐注册资金多少钱在循环过程中的超声成像图。
图6. 叠片软包万盛娱乐注册资金多少钱循环过程中(a)纯Li和(b)Li/Li-Sn复合箔负极的电极结构演变示意图。
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