使锂(Li)电池能够在几分钟的时间内快速充电,并保持高能量转换效率和长时间存储的电极材料对锂电池的发展具有重要意义。它们受到阳极处缓慢界面离子传输、缓慢固态离子扩散和过快电还原反应动力学的挑战。在此,康奈尔大学Lynden A. Archer、Yong Lak Joo报道了快速充电和长时间储存的锂电池。
本文要点:
1) 作者报道了基于铟(In)的锂合金阳极,其具有快速的锂表面和体扩散率,并具有中等的电还原反应速率。所得的LiIn阳极在极高的充电速率下表现出高的Li可逆性。
2) 作者使用LiIn阳极与一系列嵌入物(例如,LiFePO4和LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)和转化(例如,I2和O2)阴极配对的锂离子电池来证明这种能力。作者表明,这种电池在一系列电解质溶剂中均具有优异的快速充电能力。
Shuo Jin et.al Fast-charge, long-duration storage in lithium batteries Joule 2024
DOI: 10.1016/j.joule.2023.12.022
https://doi.org/10.1016/j.joule.2023.12.022