50C Bateri Li-Ion cas pantas Menggunakan Anod Grafit
|
Abstrak
Bateri li-ion telah memasuki pasaran kenderaan elektrik dengan ketumpatan tenaga yang tinggi, namun ia masih mengalami kinetik perlahan yang dihadkan oleh anod grafit. Di sini, elektrolit yang membolehkan pengecasan pantas melampau (XFC) anod grafit bersaiz mikro tanpa penyaduran Li direka bentuk. Pencirian dan simulasi komprehensif mengenai resapan Li+ dalam elektrolit pukal, proses pemindahan cas, dan interfasa elektrolit pepejal (SEI) menunjukkan bahawa kekonduksian ionik yang tinggi, tenaga penyuraian rendah Li+ dan SEI pelindung adalah penting untuk XFC. Berdasarkan kriteria, dua elektrolit pengecasan pantas direka: LiFSI 1.8 m voltan rendah dalam 1,3-dioxolane (untuk sel LiFePO4||grafit) dan 1.0 m LiPF6 voltan tinggi dalam campuran 4-fluoroetilena karbonat dan asetonitril (7:3 mengikut jilid) (untuk LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2||sel grafit). Elektrolit bekas membolehkan elektrod grafit mencapai 180 mAh g−1 pada 50C (1C = 370 mAh g−1), iaitu 10 kali lebih tinggi daripada elektrolit konvensional. Elektrolit terakhir membolehkan LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2||sel grafit (2 mAh cm−2, nisbah N/P = 1) untuk menyediakan kapasiti boleh balik yang memecahkan rekod sebanyak 170 mAh g−1 pada cas 4C dan nyahcas 0.3C . Kerja ini mendedahkan mekanisme utama untuk XFC dan menyediakan prinsip reka bentuk elektrolit instruktif untuk LIB pengecasan pantas praktikal dengan anod grafit.
Rujukan
- https://doi.org/10.1002/adma.202206020