快速充电锂离子电池(LIB)对于电动汽车(EV)在充电可行性方面与传统汽油车竞争至关重要,但快速充电场景中的容量急剧下降引发了人们对耐用性和可持续性的担忧。在此,浙江大学陆俊、李泽珩、刘铁峰、广东工业大学张山青澄清了对于快速充电电池,石墨阳极上过量镀锂不可避免地会导致容量衰减,形成死锂的Li2O主导钝化物种的同时积累是其可充电性差的主要原因。
本文要点:
1) 为了更新钝化石墨,作者开发了一种电压诱导活化机制,利用溴化物(Br−/Br3−)氧化还原对原位活化Li2O和孤立的Li0。随着少量溴化锂(LiBr)添加到电解质中,激活过程的截止电压受到控制,以启动并最大限度地提高Br-/Br3-氧化还原对的有效性。
2) 在激活前后,退化的快速充电电池容量可以分别从低于30 mAh g−1增加到≈118 mAh g–1。值得注意的是,这一过程不是一次性的;随后的激活仍是可行的。对于遭受另一轮快速充电的同一电池,这种设计仍然将可逆容量恢复到≈100 mAh g−1。总之,这种电压介导机制可以有效地延长实际快速充电电池的使用寿命。
Mengting Zheng et.al Voltage-Induced Bromide Redox Enables Capacity Restoration of Fast-Charging Batteries Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202414207
https://doi.org/10.1002/adma.202414207