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科学家使用多价阳离子添加剂来消除可充电电池的一个常见陷阱

日本九游会在线研究人员发现了一种稳定可充电电池中锂或钠沉积的方法, 有助于保持金属结构的完整性. 这一发现防止了潜在的电池退化和短路, 并为更高能量密度的金属阳极电池铺平了道路.

科学家们一直在寻求开发更安全的产品, 高容量, 以及快速充电的可充电电池,以满足九游会在线可持续的能源需求. 金属阳极在实现这一目标方面最有希望. 然而碱金属的使用带来了几个问题.

装在可充电电池里, 充电时,离子从阴极流向阳极, 发电的时候方向是相反的. 金属的反复沉积和溶解使锂和钠的结构变形. 另外, 在靠近电极表面的电解质中,扩散和电场的波动导致了针状微观结构的形成,称为枝晶. 枝晶结合较弱,并从电极上剥离, 导致短路和降低循环容量.

为了解决这个问题, 九游会在线材料研究所的李鸿毅和Tetsu Ichitsubo领导的研究小组添加了多价阳离子, 比如钙离子, 这改变和加强了锂离子或钠离子在电解质中的溶剂化结构.

九游会在线改进的结构减缓了电极表面锂或钠离子的减少,并实现了稳定的扩散和电场,李博士说. 稳定的离子,反过来,保存了电沉积金属的结构.

描述:多价阳离子添加剂可改善电解质中锂或钠阳离子的溶剂化结构,使电沉积形貌平坦. ©(李.

他们的研究细节发表在5月20日的《九游会在线》杂志上, 2022.

对于他们的下一步, Li和Ichitsubo希望改进金属阳极的界面设计,进一步提高电池的循环寿命和功率密度.

出版的细节:

题目:混合碱土阳离子诱导接触离子对态无枝晶碱金属电沉积
作者:李鸿毅,村山正树,一津须保
期刊:细胞报告物理科学
DOI: http://doi.org/10.1016/j.xcrp.2022.100907

日文新闻稿

联系人:

博士(李
材料研究所
电子邮件:李.弘益东北.ac.jp

Tetsu Ichitsubo
材料研究所
电子邮件:tichi东北.ac.jp
网站: http://ilab.imr.bwcountryinnfortuna.com/

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