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我國(guó)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)LiPON涂層 提升鋰硫電池使用壽命

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量：674次  |  2020年04月29日  

據(jù)外媒報(bào)道，我國(guó)的一支研發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了對(duì)金屬陽(yáng)極作了調(diào)整，防止高能量密度鋰硫電池生成固體電解質(zhì)相界面膜（solidelectrolyteinterphase，SEI）及鋰枝晶的增生，該方式原理簡(jiǎn)單，可用于量產(chǎn)。


該團(tuán)隊(duì)通過(guò)電子束反應(yīng)蒸發(fā)氮等離子體輔助沉積（nitrogenplasma-assisteddeposition）在鋰金屬陽(yáng)極上涂覆了一層鋰磷氧氮（lithiumphosphorusoxynitride，LipON）涂層。


鋰磷氧氮涂層可被用作一款高離子導(dǎo)電、化學(xué)性能穩(wěn)定、堅(jiān)固耐用的防護(hù)涂層，可抑制與有機(jī)電解質(zhì)發(fā)生具有腐蝕性的化學(xué)反應(yīng)，還能促進(jìn)鋰的電鍍/噴涂，從而提升均勻性鋰金屬電芯的充放電的穩(wěn)定性，不會(huì)生成鋰枝晶，在電流密度為3mA/cm2時(shí)，實(shí)現(xiàn)900多次的電池充放電。


在將涂覆了鋰磷氧氮的鋰金屬用作金屬陽(yáng)極后，鋰硫聚合物電池（Li-Spouchcell）的能量密度可達(dá)到300Wh/kg，庫(kù)侖效率（Coulombicefficiency）相對(duì)穩(wěn)定，達(dá)到91%。此外，電池的使用壽命可延長(zhǎng)120次充放電，容量保持率為1.0Ah。


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