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精确测定金属锂负极和金属锂电池的库伦效率研究

时期:2021-12-07 01:14 点击数:
本文摘要:【章节】金属锂电池未来将会沦为未来能量储存领域的新星,但是诸如嵌锂-干锂过程中的库伦效率容许和锂枝晶生长的安全性问题是其面对的主要挑战。为了建构高性能的金属锂电池,精确测量锂的库伦效率是预测循环寿命的关键问题之一。 当库伦效率相似100%的时候,尽管是0.1%的增量也不会造成金属锂电池循环寿命明显的变化。然而,测量锂的库伦效率是不受许多因素和测试方法影响的。 比如,在锂样品的制取、移往和分析过程中,要尽可能慎重地防止曝露在空气中。

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【章节】金属锂电池未来将会沦为未来能量储存领域的新星,但是诸如嵌锂-干锂过程中的库伦效率容许和锂枝晶生长的安全性问题是其面对的主要挑战。为了建构高性能的金属锂电池,精确测量锂的库伦效率是预测循环寿命的关键问题之一。

当库伦效率相似100%的时候,尽管是0.1%的增量也不会造成金属锂电池循环寿命明显的变化。然而,测量锂的库伦效率是不受许多因素和测试方法影响的。

比如,在锂样品的制取、移往和分析过程中,要尽可能慎重地防止曝露在空气中。【成果概述】近日,来自西北太平洋国家实验室的张基广博士在知名期刊AdvancedEnergyMaterials上公开发表为题”AccurateDeterminationofCoulombicEfficiencyforLithiumMetalAnodesandLithiumMetalBatteries”的文章。该文章研究了影响金属锂库伦效率测试的各种因素,并明确提出了一种精确测量金属锂库伦效率的方法。

改良的测试库伦效率的可信方法可作为标准化技术从而为其他研究者获取糅合,并协助其增大有所不同研究组之间测试库伦效率的误差。该库伦效率测试值可由此计算出来获得,并用作循环过程中锂消耗量的的定量化和金属锂电池循环寿命的估计。【图文简介】图一:方法1测试Li||Cu电池的电化学性能。

a)用于方法1测试的Li||Cu电池循环示意图;b)恒电流测试:c)电压随时间变化的变化曲线:d)计算出来的库伦效率与循环次数的变化曲线。图二:方法2测试Li||Cu电池的电化学性能。

a)用于方法2测试的Li||Cu电池循环示意图;b)恒电流测试:c)电压随时间变化的变化曲线:图三:方法3测试Li||Cu电池的电化学性能。


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