电须刀电池阳极材料含二硫化钨纳米片

为了缓解现有电须刀电池容量的衰减问题,科学家们在其阳极材料制造时掺入了一定比例的二硫化钨纳米片,以进一步提高产品的储锂空间,有效解决锂枝晶生长问题。

电须刀电池阳极材料含二硫化钨纳米片图片

众多周知,锂枝晶生长是影响锂离子电池安全性和可用容量降低的根本原因之一。锂枝晶的生长,会导致化学电池在循环过程中电极和电解液界面的不稳定,破坏固体电解质界面(SEI)膜,并且其在生长过程中会不断消耗电解液,造成金属锂不可逆沉积,形成死锂,最后导致电池库伦效率下降。更值得一提的是,锂枝晶的形成,还会刺穿隔膜导致锂离子电池内部短接,从而造成电池热失控,引发燃烧爆炸。

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关于锂枝晶的生长机理在学术界还存在争论。由于锂离子电池怕水怕氧,常用的表征SEI技术手段非常有限。而利用各种电镜技术在纳米尺度理解锂枝晶生长的演化过程对解决这一问题至关重要。常规的透射电镜由于高能粒子的照射,容易引起SEI及电极结构的破坏;虽然低温冷冻电镜能够解决这一问题,但是由于使用条件的限制,在实验中无法使用常温电解液,也无法实现原位观察。此外,其昂贵的设备引进费用也制约了其推广。

现今,为了缓解电池锂枝晶生长的问题,二硫化钨纳米片从众多储能阳极材料添加剂中脱颖而出。其能显著增加阳极材料的锂离子的储存位置,减少游离在阳极表面的数量,从而缓解电池容量衰减问题。

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