在快速充电过程中,商用石墨阳极表面不均匀的锂镀层会阻碍锂离子电池的电化学性能,从而导致安全问题。由于与有机电解质的副反应,钝化层固体电解质界面(SEI)的形成与快速充电条件下的长期循环性能相关,因此需要进行全面分析。伍伦贡大学Jung Ho Kim、庆熙大学Min-Sik Park、汉阳大学Jong-Won Lee发现,天然石墨(NG)上的二硫化钼(MoS2)涂层可以调节SEI层的性能,从而缩短充电时间并提高长期循环性能。
本文要点:
1) MoS2通过与Li+的嵌入和转化自发转化为Li2S和Mo纳米簇,改变了NG上SEI层的化学成分和稳定性,促进了Li+的更快传输,降低了界面电阻。
2) MoS2-NG阳极在300次循环的3.0C充电和1.0C放电下显示出改进的快速充电能力和循环性能,而不会影响能量密度。
3) 此外,在全电池器件中,在80%的充电状态下实现了14.7分钟的充电时间,证明其适用于电动汽车应用。
Joo Hyeong Suh et.al Toward Fast-Charging and Dendritic-Free Li Growth on Natural Graphite Through Intercalation/Conversion on MoS2 Nanosheets Adv. Mater. 2024
https://doi.org/10.1002/adma.202414117