1
您现在的位置:
首页
/
/
原位揭示锂枝晶生长机理颠覆认知,将加速全固态电池量产

原位揭示锂枝晶生长机理颠覆认知,将加速全固态电池量产

  • 分类:新闻中心
  • 作者:OFweek锂电网
  • 来源:OFweek锂电网
  • 发布时间:2020-01-10
  • 访问量:104

原位揭示锂枝晶生长机理颠覆认知,将加速全固态电池量产

  • 分类:新闻中心
  • 作者:OFweek锂电网
  • 来源:OFweek锂电网
  • 发布时间:2020-01-10
  • 访问量:104
详情

念念不忘,必有回响。困扰人们许久的锂枝晶生长机理问题终于取得了重大突破!

OFweek锂电网从顶级国际期刊《Nature nanotechnology》(2019年IF=33.407)获悉,2020年1月6日刊登了一篇题为《Lithium whisker growth and stress generation in an in situatomic force microscope–environmental transmission electron microscope set-up》的研究成果。

原位揭示锂枝晶生长机理获重要进展

该研究成果由燕山大学张利强教授、唐永福副教授、乔治亚理工学院朱廷教授、宾夕法尼亚州立大学Sulin Zhang教授以及燕山大学/湘潭大学黄建宇教授等人利用泽攸科技(ZepTools)推出的PicoFemto?原位力电一体样品杆,巧妙地设计实验过程来对锂晶须形貌进行了原位生长观察,并对其进行了应力测量。

在这项研究中,研究人员发现在室温下,当对AFM针尖施加电压(过电位)时亚微米晶须开始生长,这个生长过程中的生长应力高达130 MPa,远高于此前研究报道。此外,研究人员还发现锂晶须在纯机械载荷作用下的屈服强度可达244Mpa。

该研究成果颠覆了科研工作人员对锂枝晶力学性能的传统认知,为抑制全固态电池中锂枝晶生长提供了新的定量基准。

科研成果将加速全固态电池商业化量产?

我们知道,锂金属因其具有约为3860mAh/g的高比容量,成为新一代电池的理想负极材料之一。但我们从元素周期表的排位可知,锂金属化学活性很强,因此,在锂金属作为电极时,和电解液发生副反应后,容易形成锂“枝晶”。

锂“枝晶”的存在有什么危害呢?

电池内部存在的锂“枝晶”会使电池库伦效率和循环寿命大幅度降低。更值得关注的是,不可控的锂枝晶非常“锋利”,可能刺破隔膜,造成电池内部短路,从而导致电池起火。据OFweek锂电网从多位锂电行业的企业家处了解,目前动力电池为追求电池的高能量密度,降低了隔膜的厚度,从十几毫米厚降至只有五、六毫米的厚度。2019年大批量汽车因电池原因起火,或许也间接反映了这个问题。

既然液态的电解液不行,有科研人员就会想到,用机械刚性的固态电解质来抑制锂枝晶生长不就完事了么?

然而,可能对锂枝晶的生长及相关的力学行为缺乏足够了解,实验结果表明,锂金属生长出来的枝晶仍然可以穿透固态电解质。

这项研究成果发布,将为设计具有高容量长寿命的金属锂固态电池提供了科学依据将助力固态电池在电动汽车、大型储能和便携电子器件等领域应用研发,因此,这项研究工作得到国家基金委和科技部的大力支持。

此前,一位宁德时代电池开发负责人表示,宁德时代虽然已制作全固态电池样品,但是实现量产恐怕还要等到2030年。这项研究成果得到应用之后,全固态电池将有望加速实现商业化量产。

关键词:

扫二维码用手机看

2025-06-04

以初心赴使命 以实干筑未来——制造中心熊雄

时光荏苒,于2022年加入公司至今,当清晨的阳光再次照亮办公区域,当熟悉的键盘声与打印机的运转声交织成日常的协奏曲,他总会想起入职时在承诺书上签下名字的那一刻——那不仅是一个职业选择,更是一份对责任的郑重承诺。三年来,熊雄始终以“功成不必在我,功成必定有我”的信念扎根岗位,在平凡的工作中践行着一名职场人的使命担当。
2025-04-25

匠心筑梦,笃行致远:解码叶雪琴的职场进阶之路

在雅城新能源股份有限公司蓬勃发展的征程中,总有一群人以星火之力汇聚成璀璨星河,叶雪琴便是其中最为耀眼的星辰之一。
2025-04-18

用5S管理提升生产效率的实践之路——张华

在企业的宏大发展蓝图中,每一位员工都怀揣着独特的理想。对于企业内部的员工而言,良好的工作环境与和谐融洽的管理氛围,无疑是他们心中所向往的。而5S管理理念,恰恰致力于打造安全、舒适、明亮的工作环境,提升员工真、善、美的品质,进而塑造企业良好形象,助力实现企业与员工共同的梦想。
雅城
搜索
立即查询

联系方式:

公司地址:湖南省长沙市宁乡经济技术开发区新康路
销售热线:
0731-87552888
传  真:0731-87859280,0731-87852999