| 学校首页 | 中文版 | English

《德国应用化学》刊发我院王成亮教授团队提高锂电池性能新进展

作者: 时间:2021-03-31 点击数:

锂金属负极由于具有超高的理论比容量(3860 mAh g-1)与极低的电极电势(-3.04V vs. 标准氢电极),得到了广泛的关注,有望大幅提高锂电池的性能,成为下一代锂电池负极材料的首选。但锂金属化学性质活泼,易与电解液发生反应在锂表面生成固态电解质界面层(SEI)。由于SEI的组成与结构的不均匀性,会导致锂在沉积的过程中产生枝晶,从而造成较低的库伦效率、电解液的持续损耗、死锂的产生,甚至引发安全事故。

近日,我院王成亮教授与南京大学马晶教授合作,首次提出利用氢键相互作用高效调控锂离子溶剂化结构的策略,促进了高质量SEI膜的形成,最终抑制了锂枝晶的形成与扩张,有效改善了锂金属电池的性能。天津大学的胡文平教授对本文的工作也给予了指导。


在锂离子电池中,锂离子的溶剂化效应会造成溶剂分子在充放电过程中的优先还原,产生固态电解质界面层(SEI)。而不均匀的SEI层会导致锂枝晶的生长,带来巨大的安全隐患。王成亮教授团队通过引入少量添加剂(2,4,6-三羟基苯-1,3,5-苯三甲醛),在不改变其他条件的情况下,利用添加剂与溶剂、电解质的氢键作用,有效调控了锂离子的溶剂化壳层,促进高质量SEI的产生。高质量的SEI促进了锂金属的均匀沉积,有效提升了其库伦效率。

1、加入少量添加剂,有效提高锂电池的稳定性

该工作发表在近期的《德国应用化学》(影响因子:12.956)上。博士生姜澄和南京大学博士生贾晴晴为该文的共同第一作者,王成亮教授和马晶教授为共同通讯作者。上述研究工作得到了国家自然科学基金和中国博士后基金等项目的资助。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202101976



华中科技大学  光学与电子信息学院  联系电话:027-87558726  邮编:430074 地址:中国•湖北省武汉市珞喻路1037号 华中科技大学东校区新光电信息大楼C6