1275
2022-04-11
颗粒在线讯：4月7日，重庆大学航空航天学院徐朝和教授团队和材料学院王荣华副教授针对金属锂电池存在的问题，设计并制备了一种具有超薄、轻质、多功能性和耐高温特性的复合隔膜。
该复合隔膜能够有效调节锂离子沉积/溶出行为、催化多硫化物的转化反应，从而实现金属锂负极以及锂硫电池的稳定循环，可望在金属锂电池得到应用。
金属锂被认为是下一代高能量密度电池器件的理想负极材料，国家“十四五”规划更是提出，基于金属锂负极研发能量密度达600Wh/kg(瓦时每千克)的颠覆性电池技术。
“但要实现该目标，目前还面临诸多挑战，特别是锂枝晶和‘死锂’形成所导致的性能衰减、短路甚至热失控等问题。”
徐朝和坦言，对电池体系而言，高比能锂硫电池是未来高能化学电源的重要候选体系之一，但锂硫电池除存在前述锂负极侧的共性挑战外，硫正极侧还面临反应动力学缓慢、多硫化物穿梭和活性硫损失等多重复杂问题。
因此，如何用简便且实用的方案解决这些挑战，成为以金属锂为负极研发高性能金属锂电池的前沿课题和关键核心技术。
据悉，重庆大学该团队采用简单的涂覆工艺，将氧化石墨烯纳米片包裹的硫化钒和单宁酸功能涂层均匀的负载到商用聚烯烃隔膜上。
理论模拟结果表明：该复合隔膜能够保证锂负极表/界面处离子和电场均匀分布，实现锂离子的均匀输运和沉积，进而削弱缺陷处的沉积放大效应，避免锂枝晶和死锂的产生。
最后，基于该复合隔膜组装的金属锂电池实现了稳定循环，并展示了软包锂电池驱动小型电动机器人的应用。
徐朝和透露，该系列研究成果近期分别发表在Nano Energy(Nano Energy, 2022, 95, 106982)和 Advanced Science(Advanced Science, 2022, 2102215)上，并已经申请了多项国家发明专利。
由于该功能涂层还可赋予复合隔膜良好的耐热性，可显著提升金属锂电池的安全性，预计在未来具有广泛的应用前景。
来源：第一锂电网
版权与免责声明：
（1） 凡本网注明"来源：颗粒在线"的所有作品，版权均属于颗粒在线，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已获本网授权的作品，应在授权范围内使用，并注明"来源：颗粒在线"。违反上述声明者，本网将追究相关法律责任。
（2）本网凡注明"来源：xxx（非颗粒在线）"的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责，且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网下载使用，必须保留本网注明的"稿件来源"，并自负版权等法律责任。
（3）如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
