动力锂电池-产业专题

采用固/液混合电解质稳定锂-硒界面

时间:2017-08-02 作者:系统超管来源:材料人

近日，香港中文大学的吕怡君教授(通讯作者)等在Nano Energy发表了一篇题为“A stable lithium?selenium interface via solid/liquid hybrid electrolytes: blocking polyselenides and suppressing lithium dendrite”的研究论文，报道了采用固/液混合电解质稳定锂-硒界面的最新研究成果。研究团队采用熔融扩散法制备得到了硒-科琴黑(Se-KB)，硫-科琴黑(S-KB)正极材料，采用固相反应法制备得到了NASCION结构型Li_1.5Al_0.5Ge_1.5(PO₄)₃固态电解质(LAGP)，然后将LAGP包夹在四甘醇二甲醚(TEGDME)电解质中，得到三明治结构的混合电解质。研究人员将制备的电极材料(Se-KB)和混合电解质组装成半电池，进行电化学性能测试，实验结果表明：使用固/液混合电解质可以有效稳定Li-Se电池的电极-电解质界面，限制多硒化物的穿梭，抑制锂枝晶的生成，提高Li-Se电池的电化学性能。当电流密度为0.1 C时，电池的可逆放电容量为677 mAh/g，硒的利用率接近100 %；电池的稳定性较好，在0.8 C电流密度下循环500圈后容量仍可维持在613 mAh/g，每圈的容量衰减率仅为0.008%；电池的倍率性能也较为突出，在1.5 C的放电倍率下，容量仍可高达540 mAh/g。因此，采用固/液混合电解质有望提高Li-Se电池的循环稳定性和电化学性能。

【图文导读】

图1 混合电解质Li-Se电池的结构示意图和电化学性能曲线