小编整理出部分发表在Battery Energy的锂金属电池相关文章,欢迎大家阅读和分享。
1.Hypercrosslinked porous and coordination polymer materials for electrolyte membranes in lithium-metal batteries
用于锂金属电池电解质膜的超交联多孔配位聚合物材料
Mochun Zhang, Rui Tan*, Mengran Wang*, Zhian Zhang, CheeTong John Low, Yanqing Lai*
https://doi.org/10.1002/bte2.20230050

可充电锂金属电池(LMBs)在提供高能量密度方面前景广阔。然而,其广泛商业化应用一直受到关键挑战的制约,例如电解质/电极界面不可逆过程导致的容量衰减,以及由锂沉积不均匀引发的安全隐患。聚合物电解质凭借其增强的电解质/电极接触性能和低界面阻抗,为应对这些挑战提供了灵活的解决方案,并有望实现高能量密度且柔性的电池系统。尽管前景广阔,但低效且笨重的离子导电性以及较差的机械稳定性,阻碍了聚合物电解质在实际电池中的稳定运行,这迫切需要开发创新的聚合物电解质化学体系。在各类聚合物材料中,微孔聚合物因其丰富的孔隙率和可定制的微孔结构而脱颖而出,使其成为下一代电解质膜的极具前景的候选材料。本文综述了基于两种新型化学体系——超交联聚合物(HCPs)和多孔配位聚合物(PCPs)——的电解质膜的最新进展。此外,本文还讨论了其他微孔聚合物,如共价有机聚合物、多孔有机笼和固有微孔聚合物,重点探讨了它们在锂金属电池(LMBs)中的应用。最重要的是,通过回顾设计策略、合成方案及其在锂金属电池中的性能表现,我们深入理解了基于HCPs和PCPs的高性能电解质膜的设计原理,并指出了未来潜在的研究方向。
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2.Lithium dendrites in all-solid-state batteries: From formation to suppression
全固态电池中的锂枝晶:从形成到抑制
Huaihu Sun, Axel Celadon, Sylvain G. Cloutier, Kamal Al-Haddad, Shuhui Sun*, Gaixia Zhang*
https://doi.org/10.1002/bte2.20230062

全固态锂(Li)金属电池兼具高功率密度与卓越的安全性,使其成为下一代电池技术的重要竞争者之一。通过用不可燃的固态电解质(SSE)取代传统锂离子电池(LIB)中常见的易燃易挥发电解质,我们有望从根本上提升安全性。与此同时,固态电解质能够适配高比容量(3860 mAh g-1)的锂金属,并有望突破现有锂离子电池系统质量能量密度(350 Wh kg-1)的上限。然而,负极上的锂枝晶生长或固态电解质内部的锂成核可能会导致电池短路,这是限制锂金属应用的主要因素。鉴于此,本综述的重点是为密切关注各种表面/界面和微观结构现象以理解锂枝晶的实验人员和理论研究人员提供一个视角。揭示复杂沉积机制、调控固态电池中金属锂枝晶生长的策略,以及金属锂的先进表征方法,为固态锂金属电池的实际研究提供了建议。
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3.Nanoscale characterization of the solid electrolyte interphase and lithium growth by atomic force microscopy
利用原子力显微镜对固态电解质界面及锂沉积进行纳米尺度表征
Zixu He, Wanxia Li, Yawei Chen, Fanyang Huang, Yulin Jie, Xinpeng Li, Ruiguo Cao*, Shuhong Jiao*
https://doi.org/10.1002/bte2.20230045

锂(Li)金属复杂的生长行为给理解锂电池的工作机理带来了重大挑战。固态电解质界面层(SEI)复杂的组成和结构,使得表征锂金属负极中动态且复杂的电化学过程变得更加困难。其中,对锂金属生长的实时观测尤为困难。幸运的是,原子力显微镜(AFM)已成为一种强大的工具,为界面研究提供了宝贵的原位和纳米尺度见解。其独特的接触检测方法、极高的Z轴灵敏度、多样化的工作模式以及在电池运行过程中进行实时检测的能力,使AFM成为一项关键的分析手段。本文旨在全面探讨AFM在锂电池负极研究中的最新进展。特别关注锂电池中固态电解质界面(SEI)的形成过程及其各种性质。此外,本文还汇总并评估了现有关于基于AFM的锂金属成核、沉积和剥离过程的研究文献。其目的是阐明锂金属的生长机制,并阐明影响其生长的因素。
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