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中国团队设计LiPON涂层 提升锂硫电池使用寿命

导读: 据外媒报道,中国的一支研发团队设计了对金属阳极作了调整,避免高能量密度锂硫电池生成固体电解质相界面膜(solid electrolyte interphase,SEI)及锂枝晶的增生,该方式原理简单,可用于量产。

据外媒报道,中国的一支研发团队设计了对金属阳极作了调整,避免高能量密度锂硫电池生成固体电解质相界面膜(solid electrolyte interphase,SEI)及锂枝晶的增生,该方式原理简单,可用于量产。

该团队通过电子束反应蒸发氮等离子体辅助沉积(nitrogen plasma-assisted deposition)在锂金属阳极上涂覆了一层锂磷氧氮(lithium phosphorus oxynitride,LiPON)涂层。

锂磷氧氮涂层可被用作一款高离子导电、化学性能稳定、坚固耐用的防护涂层,可抑制与有机电解质发生具有腐蚀性的化学反应,还能促进锂的电镀/喷涂,从而提升均匀性锂金属电芯的充放电的稳定性,不会生成锂枝晶,在电流密度为3 mA/cm2时,实现900多次的电池充放电。

在将涂覆了锂磷氧氮的锂金属用作金属阳极后,锂硫聚合物电池(Li-S pouch cell)的能量密度可达到300 Wh/kg,库仑效率(Coulombic efficiency)相对稳定,达到91%。此外,电池的使用寿命可延长120次充放电,容量保持率为1.0 Ah。

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