中国团队设计LiPON涂层提升锂硫电池使用寿命

2018-12-25 10:59

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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