斯坦福崔屹《Science》:硅阳极电池瞬态电压脉冲的容量恢复!

学术   2024-11-04 18:07   江西  

在寻求高容量电池电极的过程中,解决由隔离活性材料引起的容量损失仍然是一个挑战。硅电极中的容量损失是由于锂化时的体积变化和固体电解质界面形成的相关问题造成的,这可能会导致形成孤立的、无活性的硅化锂(LiSi)颗粒。

日前,来自美国斯坦福大学崔屹的研究人员开发了一种方法来大幅回收硅电极中的隔离活性材料,并使用电压脉冲将隔离的锂硅(LixSi)颗粒重新连接到导电网络。使用5秒的脉冲,在锂硅和硅-磷酸铁锂(Si-LFP)电池中实现了>30%的容量恢复。恢复的容量通过多个脉冲维持和复制,提供了恒定的容量优势。验证了恢复机制是中性孤立LixSi粒子在局部非均匀电场下的运动,这种现象被称为介电电泳。

相关成果以题为Capacity recovery by transient voltage pulse in silicon-anode batteries发表在Science期刊。

论文链接:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn1749


图1. 介电电泳力作用时Si的重新连接

图2. 电压脉冲恢复容量



图3. 硅基全电池容量恢复

总的来说,本研究在短时间内(几秒钟)施加高电压,以恢复损失的容量。电压脉冲使介电电泳移动断开的LiSi颗粒,从而使锂重新活化。脉冲可以反复施加,以在电池的寿命期间基本恢复损失的容量。

本文来自微信公众号“材料科学与工程”。

推荐阅读:
如何让更多人了解你的学术成果与产品?

实用!Origin软件使用经典问题集锦

免费下载:18款超实用软件轻松搞科研

合作 投稿 点击此处

欢迎留言,分享观点。点亮在看

材料科学与工程
材料类综合、全面、专业的平台。主要发布与材料相关的知识信息。包括前沿资讯,基础知识,科研产业,考研求职等。材料科学网:www.cailiaokexue.com。
 最新文章