固态电池(SSB)的无阳极制造有望通过消除多余的锂(Li)和简化电池生产来最大限度地提高能量密度。然而,对于锂储层有限的长寿命SSB来说,放电(剥离锂)过程中的高可逆性是必要的。此外,Li的塑性流动根据Li厚度而变化,导致在堆压下的排放性能存在差异。近日,加州大学Jeff Sakamoto研究了无阳极制造原位镀锂SSB的压力依赖放电性能,并将其与传统厚锂箔电池的性能进行了比较。
本文要点:
1) 作者在低压(0-1MPa)下观察到明显的剥离行为,其中Li扩散率和初始界面接触控制可接近容量,而在高压(3-10MPa)下,Li的机械变形可以控制剥离行为。
2) 对剥离过程中收集的阻抗谱分析表明,额外的堆叠压力会延迟锂阳极中深层空隙的形成,而不是横向空隙的形成。这些结果为指导从厚锂箔阳极到无阳极制造SSB的过渡提供了见解。
Catherine G. Haslam et.al Evaluating Pressure-dependent Discharge Behavior of Foil Versus In situ Plated Lithium Metal Anodes in Solid-State Batteries Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202403614
https://doi.org/10.1002/aenm.202403614