Cesium Lead Chloride as an Artificial Solid Electrolyte Interphase for Enhanced Anode Protection in Lithium Metal Batteries
Metaliczny lit ma potencjał dalszego zwiększenia gęstości energetycznej akumulatorów litowych. Jednak jego niestabilność w konwencjonalnych elektrolitach ciekłych, prowadząca do niskiej sprawności kulombowskiej, ogranicza jego praktyczne zastosowania. Celem opisanych badań, było opracowanie prostej, taniej metody nakładania kroplowego (drop-casting) prowadzącej do utworzenia sztucznej warstwy SEI (solid electrolyte interphase) na powierzchni litu z wykorzystaniem chlorku cezu ołowiowego (CsPbCl₃). Ta nieorganiczna powłoka ochronna zwiększa stabilność granicy faz między anodą litową a elektrolitem ciekłym, skutecznie redukując typowe mechanizmy degradacji materiału elektrodowego. Badania przeprowadzone dla symetrycznych ogniw Li||Li z powłoką CsPbCl₃-Li wykazały ich stabilność cykliczną przez 600 godzin przy gęstości prądu 1 mA/cm² i pojemności 1 mAh/cm². W połączeniu z katodami LiFePO₄ (LFP) o masie 7,5 mg/cm², ogniwa CsPbCl₃-Li||LFP zachowały 99,46% pojemności przy prądzie 1C przez 250 cykli, przewyższając wydajnością ogniwa z niepowlekanymi anodami litowymi. Potwierdzono zatem, że zastosowanie technologii powlekania anod litowych cienkimi warstwami perowskitów stanowi obiecujące rozwiązanie dla stabilizacji metalicznego litu i umożliwia dalszy rozwój prac nad ładowalnymi akumulatorami z metalicznym litem o wysokiej gęstości energetycznej.
Artykuł:
Chemistry of Materials
Autorzy z PW:
Władysław Wieczorek, Janusz Lewiński
Dyscyplina:
Rok wydania: