Композитный электрод повысит эффективность работы литий-металлических батарей
Для повышения плотности энергии литий-металлических батарей (LMB) требуется более тонкий слой лития. Применение литиевого порошка (LMP) упрощает изготовление таких электродов, обеспечивает необходимую гибкость конструкции батарей и объемный контроль за осаждением/растворением лития. Однако неоднородность поверхности коммерческих LMP ограничивает их практическое использование в LMB.
Недавно, в журнале Advanced Energy Materials, исследователи из Кореи сообщили о новом подходе, в соответствии с которым в процессе изготовления электродов в LMP вводили LiNO3. Как результат, были получены композитные электроды (LN-LMP) шириной 150 мм и толщиной всего 20 мкм, оптимально стабилизирующие поверхность LMP и демонстрирующие выход по току 96%.
Добавление в суспензию нитрата лития делало поверхность LMP однородной за счет обогащенной азотом межфазной границы твердого электролита. Предварительно введенный LiNO3 также действовал как резервуар для возобновляемого высвобождения лития в электролит, помогая ремонтировать дефекты интерфазы при циклической эксплуатации батареи.
Тестирование показало отличные эксплуатационные характеристики литий-металлических батарей с LN-LMP (450 циклов с сохранением 87,3% исходной энергоемкости), которые оказались даже лучше, чем у батарей с электролитами, содержащими LiNO3.
"Мы ожидаем, что предварительный ввод стабилизирующих добавок в LMP-электрод станет ключевой ступенькой на пути к широкомасштабной коммерциализации литий-металлических, литий-серных и литий-воздушных аккумуляторов с высокой удельной энергоемкостью и длительным сроком эксплуатации", - заявил профессор Ен Мин Ли (Yong Min Lee) из Института науки и технологий Тэгу Кенбук (DGIST).
