快速充電鋰離子電池(LIB)對于電動汽車(EV)在充電可行性方面與傳統汽油車競爭至關重要,但快速充電場景中的容量急劇下降引發了人們對耐用性和可持續性的擔憂。在此,浙江大學陸俊、李澤珩、劉鐵峰、廣東工業大學張山青澄清了對于快速充電電池,石墨陽極上過量鍍鋰不可避免地會導致容量衰減,形成死鋰的Li2O主導鈍化物種的同時積累是其可充電性差的主要原因。
本文要點:
1) 為了更新鈍化石墨,作者開發了一種電壓誘導活化機制,利用溴化物(Br?/Br3?)氧化還原對原位活化Li2O和孤立的Li0。隨著少量溴化鋰(LiBr)添加到電解質中,激活過程的截止電壓受到控制,以啟動并最大限度地提高Br-/Br3-氧化還原對的有效性。
2) 在激活前后,退化的快速充電電池容量可以分別從低于30 mAh g?1增加到≈118 mAh g–1。值得注意的是,這一過程不是一次性的;隨后的激活仍是可行的。對于遭受另一輪快速充電的同一電池,這種設計仍然將可逆容量恢復到≈100 mAh g?1。總之,這種電壓介導機制可以有效地延長實際快速充電電池的使用壽命。
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