Pin Li-Ion 50C sạc nhanh sử dụng cực dương than chì
|
trừu tượng
Pin Li-ion đã xâm nhập vào thị trường xe điện với mật độ năng lượng cao, nhưng chúng vẫn bị giới hạn bởi động học chậm bởi cực dương graphit. Ở đây, các chất điện phân cho phép sạc cực nhanh (XFC) của một cực dương bằng than chì cực nhỏ mà không cần mạ Li được thiết kế. Mô tả và mô phỏng toàn diện về sự khuếch tán của Li + trong chất điện phân khối, quá trình truyền điện tích và giữa pha điện phân rắn (SEI) chứng minh rằng độ dẫn ion cao, năng lượng khử khử thấp của Li + và SEI bảo vệ là cần thiết cho XFC. Dựa trên tiêu chí, hai chất điện phân sạc nhanh được thiết kế: điện áp thấp 1,8 m LiFSI trong 1,3-dioxolan (cho các tế bào than chì LiFePO4 ||) và điện áp cao 1,0 m LiPF6 trong hỗn hợp 4-fluoroethylen cacbonat và acetonitril (7: 3 theo thể tích) (đối với tế bào than chì LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 ||). Chất điện phân trước đây cho phép điện cực graphit đạt được 180 mAh g − 1 ở 50C (1C = 370 mAh g − 1), cao hơn 10 lần so với điện cực thông thường. Chất điện phân thứ hai cho phép các tế bào than chì LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 || (2 mAh cm-2, tỷ lệ N / P = 1) để cung cấp khả năng đảo ngược kỷ lục 170 mAh g-1 ở sạc 4C và phóng điện 0,3C . Công trình nghiên cứu này tiết lộ các cơ chế chính của XFC và cung cấp các nguyên tắc thiết kế chất điện phân hướng dẫn cho các LIB sạc nhanh thực tế với các cực dương bằng than chì.
Người giới thiệu
- https://doi.org/10.1002/adma.202206020