作為一種有效的去耦和量化工具,參比電極(RE)越來越多地用于開發高性能、高安全性的鋰電池。然而,考慮到多場相互作用的復雜性,在實際電池系統中構建耐用RE仍極具挑戰性。近日,北京理工大學Huang Jiaqi、Yan Chong確定了工作電池內鋰金屬RE的兩階段失效機制,包括空間再分配行為導致的活性材料損失期和基于混合勢理論的加速失效期,這大大威脅了RE的動態使用壽命。
本文要點:
1) 作者提出了有針對性的封裝策略來控制鋰金屬RE的結構脆弱性問題。與未改性的RE相比,作者通過設計的模型實驗,驗證了封裝的RE在動力學上減輕再分配電流的可行性。
2) 得益于改進的結構穩定性,在循環過程中,封裝的RE在1 Ah軟包全電池中實現了兩倍的壽命延長。該工作揭示了鋰金屬RE在運行中被忽視的結構失效機制,并為工作電池中更耐用的RE提供了新的設計啟示,從而對電池前景有了更深入的了解。
Ye Xiao et.al Structural Vulnerability Control by Encapsulation Strategy toward Durable Lithium Metal Reference Electrodes Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202304502
https://doi.org/10.1002/aenm.202304502