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鋰金屬二次電池的研究再度成為熱點

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年06月12日  

在充電過程中,鋰離子從正極活性物質的晶格中脫出,通過有機電解質和隔膜進入到負極金屬鋰上,同時電子從外電路傳輸至負極,實現電荷平衡,正極處于高電位的貧鋰態;放電過程則與之相反,金屬鋰轉變為鋰離子,同時通過有機電解質和隔膜進入到正極活性物質的晶格中,同時電子從外電路傳輸至正極。

但是,充電過程中,由于金屬鋰電極表面凹凸不平,電沉積速率的差異造成不均勻沉積,導致樹枝狀鋰晶體在負極生成。當枝晶生長到一定程度就會折斷,產生“死鋰”,造成鋰的不可逆,使電池充放電實際容量降低。鋰枝晶也有可能刺穿隔膜,將正極與負極連接起來,電池產生內短路,短路生成大量的熱會令電池著火甚至發生爆炸。

正是由于循環過程中的“鋰枝晶”問題,電池壽命較短、安全性能差,使得鋰金屬二次電池的研究在歷史上曾經一度處于停滯狀態。近年來,隨著相關技術的發展以及對于高能量密度鋰二次電池的迫切需求,鋰-硫、鋰-空氣等新型鋰金屬二次電池紛紛出現,使得鋰金屬二次電池的研究再度成為熱點。

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