可充電鋰 (Li) 基電池,包括鋰離子電池 (LIB) 和鋰金屬電池 (LMB),是必不可少的儲能設備。然而,它們在實際應用中的電化學性能受到鋰電鍍特性和隨之而來的不可避免的枝晶生長的影響,從而損害了它們的安全性和壽命。 有效監測電鍍鋰的形成、枝晶生長動力學以及非活性/活性鋰組分的演變對于了解鋰基電池的退化途徑和實現其高度可逆的延長壽命至關重要。 最近,在枝晶鋰生長和演變的定量檢測和表征方面取得了重大研究進展,包括化學定量、電化學分析和量化方法衍生的表征技術。 它們為金屬鋰的形成如何影響鋰基電池的性能提供了新的見解。
悉尼大學陳元教授,中國科學院深圳先進技術研究院唐永炳研究員,Wei Deng,伍倫貢大學Jiazhao Wang全面總結了定量檢測和表征金屬鋰形成及其對鋰基電池性能影響的最新研究進展。
文章要點
1)研究人員提供了對金屬鋰形成引起的故障擴散的更好理解。
2)研究人員還討論了這些技術對理解失效機制的積極影響、關鍵的未知方面、挑戰以及克服金屬鋰電鍍局限性所需的未來潛在研究方向。
3)未來的研究重點是改進定量檢測技術和控制金屬鋰的形成,從而提高鋰基電池的長期穩定性。
參考文獻
Zhi Zheng, et al, Quantitatively Detecting and Characterizing Metallic Lithium in Lithium-based Batteries, Energy Environ. Sci.,2024
DOI: 10.1039/D4EE03468F.