Metodă de pre-pasivare depunere electrochimică pentru a îmbunătăți stabilitatea ciclică pe termen lung a anozilor cu litiu metalic pentru bateriile Li-metal.

Cercetătorii de la Institutul de Știință și Tehnologie Daegu Gyeongbuk (DGIST) din Coreea de Sud au folosit o metodă de pre-pasivare electrochimică pentru a îmbunătăți stabilitatea ciclică pe termen lung a anozilor cu litiu metalic pentru bateriile Li-metal. O lucrare despre munca lor este publicată în revista Energy Storage Materials.

Anozii metalici ultrasubțiri, cu suprafață mare Li (LMA) sunt esențiali pentru bateriile Li-metal (LMB) de înaltă energie. Cu toate acestea, majoritatea LMA-urilor (M-Li) fabricate comercial formează un strat de pasivare nativ (NPL) în timpul producției. NPL intrinsec neuniform poate iniția creșterea sporadică a dendritei Li și deteriorarea chimică/structurală a LMA. Acest studiu prezintă o metodă de pre-pasivare electrochimică pentru a construi un strat nativ derivat din electroliți (ENL) folosind Li electrodepus (ED-Li).

Folosind electroliți localizați de mare concentrație și post-calandrare, ED-Li poate construi un ENL fluorurat fără Li ₂ CO ₃ și poate reduce rugozitatea suprafeței. Aici, ED-Li facilitează nuclearea Li în timpul plăcării anterioare cu Li datorită ENL compatibil cu electroliți și atenuează pitting în timpul stripării ulterioare Li, atenuând astfel umflarea LMA.

ED-Li îmbunătățește stabilitatea ciclică a celulelor Li||NMC622 pentru a depăși M-Li, care este validat în continuare folosind diferiți electroliți în condiții practice, demonstrând potențialul său de utilizare ca LMA de pornire în abordări post-tratament, cum ar fi acoperirea cu strat protector. și pasivarea condusă de electroliți.

Suprafața litiului creat cu pseudo-electrolitul de concentrație mare conține un nivel ridicat de substanțe pe bază de fluor, scăzând astfel reactivitatea cu electrolitul și permițând fabricarea acestuia subțire și compact prin simpla comprimare fizică. Catodul de litiu fabricat în consecință este mult mai neted decât folia comercială de litiu, are o compoziție chimică mai uniformă pe stratul de suprafață și poate fi fabricat mai ușor în dimensiuni mari în comparație cu procesele de fabricație convenționale.

Acest studiu a fost susținut de programul „Excellent Rising Business” al Fundației Naționale de Cercetare din Coreea și „Proiectul Nano Convergence și Dezvoltare Tehnologică de Produse Inovatoare” al Ministerului Comerțului, Industriei și Energiei.