Durchbruch bei Lithium-Power-Batterie-Kathodenmaterial, SHANDONG-Universität, um das Problem der Anwendung von Lithium-Metall-Anoden zu lösen.

Lithiummetall ist ein perfekter Ersatz für Graphit als Kathodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien, wodurch letztere die Bereichslücke überwinden können. Die neueste Arbeit von FENG JIN KUI, einem außerordentlichen Professor an der Fakultät für Materialwissenschaften und -technik der SHANDONG-Universität, wurde in der Top-Zeitschrift NANO Energy veröffentlicht. Die Technologie verspricht die Revolutionierung von Lithium-Ionen-Batterien, die als "für Elektrofahrzeuge ungeeignet" gelten.

Die SHANDONG Universität hat das größte Problem der Anwendung von Lithiummetallanoden überwunden

Reine Elektrofahrzeuge stehen im Mittelpunkt der Automobilindustrie, und Lithium-power-batterien, eine ihrer Kernkomponenten, wurden wiederholt in den Vordergrund der öffentlichen Meinung gerückt. Die "Kritik" an der Leistung und Lebensdauer der Lithiumbatterien ist die größte Beschwerde. Dies liegt daran, dass die Lithium-Power-Batterietechnologie in den letzten Jahren kein offensichtlicher Durchbruch war. Es ist bekannt, dass die kommerzielle Batteriekathode hauptsächlich Graphitanodenmaterial mit geringer Kapazität ist, was die Energiedichte und Reichweite der Batterie begrenzt. Im Gegensatz dazu ist Lithiummetall ein ideales Anodenmaterial für Lithiumbatterien, das das Problem der Energiedichte und -reichweite lösen kann.

Laut FENG JIN KUI müssen zwei Hauptprobleme überwunden werden, um metallisches Lithium als Kathodenmaterial für Lithiumionenbatterien zu verwenden: Sicherheit und Lebensdauer. Ist das Hauptproblem, dass Lithium-Metall-Anode, Lithium-Dendrit im Zirkulationsprozess, aufgrund der Faktoren der lokalen Polarisation geplagt, Lithium-Dendrit-Wachstum macht metallische Lithium-Oberfläche, wenn Lithium-Dendrit-Wachstum bis zu einem gewissen Grad das Diaphragma durchdringen kann, was Sicherheitsprobleme verursacht Wenn der Lithiumdendritenbruch "totes Lithium" bilden kann, wodurch die Batteriekapazität verloren geht, ist der Lithiumdendrit das größte Hindernis, das die Anwendung der Lithiummetallanode behindert.

Die Forschungsgruppe von Associate Professor FENG JIN Sui verwendete Vakuumdestillation, um das Metallzink mit niedrigem Siedepunkt aus kommerziellem Messing zu entfernen, um poröses 3D-Kupfer zu synthetisieren, und verwendete es als Kollektorflüssigkeit für Lithiummetallkathoden. Die Vakuumdestillation ist ein Verfahren, um reine hochsiedende Produkte durch Verdampfen einer oder mehrerer Komponenten des Vorläufers zu erhalten. Diese Methode ist umweltfreundlich, kostengünstig und leicht zu industrialisieren. Die Porengröße und Porosität des hergestellten porösen Kupfers kann durch Destillationszeit und -temperatur gesteuert werden, und das Nebenprodukt Zink kann recycelt werden. Das poröse Kupfer kann das Wachstum von Lithiumdendriten hemmen und die Sicherheit der Batterie verbessern. Es kann auch die Volumenexpansion im Zirkulationsprozess verringern, um eine stabile SEI-Film- und Elektrodenstruktur zu bilden und eine gute Zirkulationsleistung und Multiplikatorleistung zu erhalten.

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