在快速充電過程中,商用石墨陽極表面不均勻的鋰鍍層會阻礙鋰離子電池的電化學性能,從而導致安全問題。由于與有機電解質的副反應,鈍化層固體電解質界面(SEI)的形成與快速充電條件下的長期循環性能相關,因此需要進行全面分析。伍倫貢大學Jung Ho Kim、慶熙大學Min-Sik Park、漢陽大學Jong-Won Lee發現,天然石墨(NG)上的二硫化鉬(MoS2)涂層可以調節SEI層的性能,從而縮短充電時間并提高長期循環性能。
本文要點:
1) MoS2通過與Li+的嵌入和轉化自發轉化為Li2S和Mo納米簇,改變了NG上SEI層的化學成分和穩定性,促進了Li+的更快傳輸,降低了界面電阻。
2) MoS2-NG陽極在300次循環的3.0C充電和1.0C放電下顯示出改進的快速充電能力和循環性能,而不會影響能量密度。
3) 此外,在全電池器件中,在80%的充電狀態下實現了14.7分鐘的充電時間,證明其適用于電動汽車應用。
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