实用化条件下金属锂负极失效的研究

• 作者: 张学强 张强 王鑫萌 石鹏 陈爱兵
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 金属锂负极 固液界面膜 二次电池 实用化条件
• 年，卷（期）: 2020,（22）
• 所属期刊栏目: 专题:固态电池中的物理问题
• 页码范围: 144-152
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20200906

摘要

金属锂因其高理论比容量和低电极电势,被视为下一代高比能二次电池理想的负极材料之一.然而,其表面不稳定的固液界面膜及不均匀锂沉积等问题严重限制着其实际应用.目前,金属锂负极的研究大多采用温和的实验条件,这对于理解负极表界面的物理化学性质和揭示锂沉积规律等基础研究具有重要意义.但是,超薄锂负极(<50μm),低负极/正极面容量比(<3.0),低电解液量(<3.0 g·A·h–1)等实用化条件是实现高比能金属锂电池(>350 W·h·kg–1)的前提.本文对金属锂负极在温和及实用化条件下的循环稳定性和负极表面形貌等进行比较,分析造成差异的原因,揭示金属锂负极在实用化条件下面临的挑战,并提出潜在的实用化金属锂负极的研究策略,以望促进高比能金属锂电池的发展.