 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
 |
 |
 |
 |
 |
| 5 | 1/1 | 返回列表 |
| 查看: 5698 | 回復(fù): 25 | ||||
| 當(dāng)前只顯示滿足指定條件的回帖，點(diǎn)擊這里查看本話題的所有回帖 | ||||
sszhang-ARL新蟲 (初入文壇)
|
[交流]
金屬鋰電池的問題在哪里? 已有11人參與
|
|||
|
好幾年沒來(lái)小木蟲了, 今天回來(lái)提個(gè)老問題（如題）。普遍回答是金屬鋰的短循環(huán)壽命和鋰枝晶短路。那么是什么原因?qū)е逻@兩個(gè)問題呢？下面簡(jiǎn)單談下個(gè)人看法: 金屬電化學(xué)沉積有兩種模式 [1]：(1) 根部沉積 (root-growth mode) , (2) 表面沉積 (surface-growth mode)。金屬鋰電化學(xué)沉積以前者為主，即金屬鋰在底部的本體鋰或集電極表面沉積，生成的鋰不斷往上頂（見視頻 [2、 3], 請(qǐng)慢速放, 仔細(xì)看）, 有點(diǎn)像火山爆發(fā)巖漿不斷往上冒那種情形。這樣積沉的鋰結(jié)構(gòu)疏松, 比表面積大、極易和電解質(zhì)反應(yīng)以致低循環(huán)效率、形成死鋰、以及體積澎脹。而且生成的鋰因顆粒細(xì)小極易透過隔膜的空隙到達(dá)正極(即所謂的鋰枝晶短路）, 也就是說金屬鋰枝晶不是"刺穿"隔膜、而是"透過"隔膜空隙和正極短路的。本人認(rèn)為消除根部沉積是解決鋰電池問題的關(guān)鍵。迄今，除了增加壓力外還找不到其它更有效的方法來(lái)避免金屬鋰的根部沉積 [1]。絕大多數(shù)以前報(bào)道的方法只改善鋰的成核(nucleation)過程、并未解決鋰成長(zhǎng)(growth)的根部沉積問題, 包括我自己的兩篇文章 [4、5]。 來(lái)個(gè)話外題, 為什么鎳鎘和鉛酸電池可以成功? 這是因?yàn)樵谶@兩種電池中鎘和鉛負(fù)極都是表面沉積為主, 這樣生成的金屬結(jié)構(gòu)致密、表面平整、和電解質(zhì)副反應(yīng)�。� 鎳鎘電池負(fù)極： Cd + 2OH- ==> Cd(OH)2 + 2e- 鉛酸蓄電池負(fù)極: Pb + HSO4- ==> PbSO4 + H+ + 2e- 在上面兩個(gè)半反應(yīng)中Cd(OH)2 和 PbSO4 都不溶于電解質(zhì), Cd2+ 和 Pb2+ 離子不能擴(kuò)散到電極根部，金屬只能在其表面沉積（像單晶生長(zhǎng)，金屬顆粒從表面不斷長(zhǎng)大）。而金屬鋰電池不一樣，Li+ 離子溶在電解質(zhì)中，輕易擴(kuò)散到電極根部，發(fā)生根部沉積。如果金屬鋰能做到表面沉積，離成功就不遠(yuǎn)了。 歡迎討論。 張博士 References [1] S. S. Zhang, ACS Appl. Energy Mater., 2018, 1, 910-920. [2] P. Bai, et al., Energy Environ. Sci., 2016, 9, 3221-3229. 視頻-1. [3] S.J. Tan, et al., Ang. Chem. Intern. Ed., 2019, 131, 7884-7889. 視頻-2 [4] S. S. Zhang, et al., Sustainable Energy Fuels, 2018, 2, 163-168. [5] S. S. Zhang, et al., Electrochim. Acta, 2017, 258, 1201-1207. |
回復(fù)此樓» 收錄本帖的淘帖專輯推薦
 金屬鋰負(fù)極電池 |
» 本帖已獲得的紅花（最新10朵）
晨風(fēng)824» 猜你喜歡
考研調(diào)劑
已經(jīng)有1人回復(fù)
-
304求調(diào)劑
已經(jīng)有1人回復(fù)
-
分析化學(xué)論文潤(rùn)色/翻譯怎么收費(fèi)?
已經(jīng)有183人回復(fù)
-
大連工業(yè)大學(xué)杰青/長(zhǎng)江團(tuán)隊(duì)招收儲(chǔ)能電池方向博士
已經(jīng)有19人回復(fù)
-
0856求調(diào)劑285
已經(jīng)有11人回復(fù)
-
硅碳半電池循環(huán)異常失效
已經(jīng)有1人回復(fù)
-
26年儲(chǔ)能、電池方向博士申請(qǐng)
已經(jīng)有1人回復(fù)
-
吉林大學(xué)物理化學(xué)專業(yè)招生考核制博士
已經(jīng)有20人回復(fù)
-
吉林大學(xué)物理化學(xué)專業(yè)招生2026級(jí)考核制博士
已經(jīng)有20人回復(fù)
-
一志愿湖南大學(xué)0703，356分，求調(diào)劑
已經(jīng)有1人回復(fù)
-
0703化學(xué)求調(diào)劑學(xué)校
已經(jīng)有2人回復(fù)
Aridea
銅蟲 (小有名氣)
- 應(yīng)助: 3 (幼兒園)
- 金幣: 1043.6
- 散金: 19
- 帖子: 266
- 在線: 137.4小時(shí)
- 蟲號(hào): 3659268
- 注冊(cè): 2015-01-23
- 性別: GG
- 專業(yè): 電化學(xué)分析
8樓2019-06-01 00:19:21
sszhang-ARL
新蟲 (初入文壇)
- ECEPI: 1
- 應(yīng)助: 0 (幼兒園)
- 金幣: 49
- 紅花: 18
- 帖子: 30
- 在線: 7.5小時(shí)
- 蟲號(hào): 1624701
- 注冊(cè): 2012-02-18
|
If you cannot open 視頻-2, please use the link: https://onlinelibrary.wiley.com/ ... p-0001-Movie_S1.mp4 Dr. Zhang |
2樓2019-05-31 23:22:05
chenzhishan
鐵桿木蟲 (職業(yè)作家)
- 應(yīng)助: 152 (高中生)
- 金幣: 8821.8
- 散金: 588
- 紅花: 40
- 沙發(fā): 13
- 帖子: 3641
- 在線: 383.9小時(shí)
- 蟲號(hào): 6644700
- 注冊(cè): 2017-05-30
- 性別: GG
- 專業(yè): 化學(xué)工程及工業(yè)化學(xué)
★
小木蟲: 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
小木蟲: 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
|
張老師，你好。好久不見甚是想念。好久沒見你來(lái)小木蟲了，一直關(guān)注著您和您的大作。也拜讀您關(guān)于鋰硫的一些大作，受益匪淺，還望能夠得到張老師的指點(diǎn)迷津。 發(fā)自小木蟲Android客戶端 |
3樓2019-05-31 23:28:25
forestcubic
新蟲 (小有名氣)
- 應(yīng)助: 0 (幼兒園)
- 金幣: 217.6
- 紅花: 1
- 帖子: 71
- 在線: 26.7小時(shí)
- 蟲號(hào): 1487723
- 注冊(cè): 2011-11-12
- 性別: GG
- 專業(yè): 電化學(xué)
★ ★ ★ ★
小木蟲: 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
小毛球: 金幣+3 2019-05-31 23:44:30
小木蟲: 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
小毛球: 金幣+3 2019-05-31 23:44:30
|
您真的是張博士本人？鋰金屬沉積反應(yīng)和SEI形成反應(yīng)相互競(jìng)爭(zhēng)。要使surface mode生長(zhǎng)占優(yōu)勢(shì)，我感覺SEI的性質(zhì)調(diào)控是關(guān)鍵，需要利用SEI來(lái)引導(dǎo)均勻沉積（薄/均勻/鋰離子導(dǎo)率高的SEI？）Cd和Pb的情況有些區(qū)別？因?yàn)樗鼈兊某练e不存在SEI形成這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)。若您真是張博士，過去您做的LiNO3去形成LiNxOy是個(gè)效果很好的例子啊 發(fā)自小木蟲IOS客戶端 |
4樓2019-05-31 23:36:09
| 最具人氣熱帖推薦 [查看全部] | 作者 | 回/看 | 最后發(fā)表 | |
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 求調(diào)劑，學(xué)校研究所都可以，材料與化工267分 +4 | wmx1 2026-03-05 | 4/200 |
|
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 304求調(diào)劑 +3 | 曼殊2266 2026-03-04 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 22408-273求調(diào)劑-擔(dān)任3個(gè)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人-1篇國(guó)際期刊論文（一作）1篇核心期刊論文在投。 +3 | 沒想好取什么名 2026-03-03 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 求調(diào)劑院校 +6 | 云朵452 2026-03-02 | 12/600 |
|
|
|
[考研] 267化工調(diào)劑求助 +5 | 聰少OZ 2026-03-04 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 266求調(diào)劑 +7 | 哇塞王帥 2026-03-03 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 0855機(jī)械工程324求調(diào)劑 +3 | 鄭SK 2026-03-02 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 085600 材料與化工 298 +14 | 小西笑嘻嘻 2026-03-03 | 14/700 |
|
|
|
[考研] 0703化學(xué)求調(diào)劑 +3 | 將未有期 2026-03-04 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 295求調(diào)劑 +6 | 等春來(lái)， 2026-03-04 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 0857求調(diào)劑 +4 | CDDD1013 2026-03-04 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 材料專碩290求調(diào)劑 +3 | 杰尼龜aaa 2026-03-04 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 322,求調(diào)劑 +3 | 菜菜愛玩 2026-03-04 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 理學(xué)，工學(xué)，農(nóng)學(xué)調(diào)劑，少走彎路，這里歡迎您！ +8 | likeihood 2026-03-02 | 11/550 |
|
|
|
[考研] 298求調(diào)劑 +3 | 人間唯你是清歡 2026-03-03 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 調(diào)劑 +5 | 13853210211 2026-03-02 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 288求調(diào)劑 +3 | 少71.8 2026-03-02 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 求調(diào)劑 +11 | yunziaaaaa 2026-03-01 | 13/650 |
|
|
|
[考研] 291 求調(diào)劑 +3 | 化工2026屆畢業(yè)?/a> 2026-03-02 | 3/150 |
|
|
|
[基金申請(qǐng)] 成果系統(tǒng)訪問量大，請(qǐng)一小時(shí)后再嘗試。---NSFC啥時(shí)候好哦，已經(jīng)兩天這樣了 +4 | NSFC2026我來(lái)了 2026-02-28 | 4/200 |
|