研究发现增强型SEI可提高锂金属电池能量安全性

据外媒报道美国宾夕法尼亚州立大学PennState研究人员表示利用一种新研发的固态电解质界面膜SEI可充电锂有色金属电池可实现更高的能量密度更佳性能以及更好的安全性

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随着电动汽车智能手机和无人机等对更高能量密度的锂金属电池的需求增加SEI的不稳定性成为阻碍锂金属电池发展的关键问题因为该电池的锂电极表面的一层盐层会将SEI隔离并且传导锂离子

作为锂金属电池内最不为人所知的部分SEI的降解促进了树突的形成树突是一种针状结构从电池的锂电极中生长出来会对电池的性能和安全性产生负面影响

机械与化学工程教授Wang表示这就是为什么锂金属电池寿命不长的原因界面膜一生长电池就会不稳定在该项目中我们使用了聚合物复合材料来打造更好的SEI该项目由化学博士生YueGao领导研发的增强型SEI是一个反应性聚合物复合材料由聚合物锂盐氟化锂纳米颗粒以及氧化石墨烯片组成新型电池组件的结构就包含一层薄薄的此类材料

研究人员研发的聚合物能够与锂金属表明形成爪状键合以无源方式为锂表面提供所需能量使其不会与电解质中的分子发生反应而纳米片在复合材料中起到机械屏障的作用防止锂金属中形成树突

通过化学和工程设计以及合作该技术能够在原子水平上控制锂表面此外该反应性聚合物还减轻了电池重量降低了制造金属价格成本进一步促进锂金属电池未来发展