作为一种有效的去耦和量化工具,参比电极(RE)越来越多地用于开发高性能、高安全性的锂电池。然而,考虑到多场相互作用的复杂性,在实际电池系统中构建耐用RE仍极具挑战性。近日,北京理工大学Huang Jiaqi、Yan Chong确定了工作电池内锂金属RE的两阶段失效机制,包括空间再分配行为导致的活性材料损失期和基于混合势理论的加速失效期,这大大威胁了RE的动态使用寿命。
本文要点:
1) 作者提出了有针对性的封装策略来控制锂金属RE的结构脆弱性问题。与未改性的RE相比,作者通过设计的模型实验,验证了封装的RE在动力学上减轻再分配电流的可行性。
2) 得益于改进的结构稳定性,在循环过程中,封装的RE在1 Ah软包全电池中实现了两倍的寿命延长。该工作揭示了锂金属RE在运行中被忽视的结构失效机制,并为工作电池中更耐用的RE提供了新的设计启示,从而对电池前景有了更深入的了解。
Ye Xiao et.al Structural Vulnerability Control by Encapsulation Strategy toward Durable Lithium Metal Reference Electrodes Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202304502
https://doi.org/10.1002/aenm.202304502