Przejdź do treści

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: