리튬-황 배터리의 ~ 안에-시투 셀 부종 분석기 메커니즘 분석
리튬-황 배터리의 ~ 안에-시투 셀 부종 분석기 메커니즘 분석
저자 정보 및 논문 초록
2022년, 칭화대학교 심천 연구소의 리 추앙 박사는 폴리머 전해질 염(소금-~에-고분자) 전해질을 사용하는 고체 리튬 황화 폴리아크릴로니트릴(리-기간) 배터리를 개발했습니다. 이 구조에서 황은 사이클링 동안 폴리아크릴로니트릴 기판에 고정되어 Li2S의 형성을 방지하여 기존의 고체 리튬-황 배터리 시스템 부피 변화보다 더 빠른 산화환원 동역학 및 더 작은 성능을 나타낼 수 있습니다. 이 기사는 촉매를 사용하는 대신 씨에스 결합의 강도를 변경하여 고체 리-기간 배터리의 산화환원 동역학을 개선한 첫 번째 보고서로, 미래.
시험피그리고
1. 재료 준비:1PVHF1FSI 고체 전해질, 고체 기간 양극.
2. 전기화학적 시험:전해액의 이온 전도도는 EIS로 시험하였고, 2032형 리-기간 좌굴 및 작은 주머니 cell을 준비하였으며, 기간 및 리튬 음극의 부피는 ~에-현장 두께 팽윤 측정 장치 MCS1000(IEST)으로 시험하였다.
3. 재료 특성화:SEM, XPS, 라만, NMR.
결과 분석
그림 1. 리-기간 전지에서 고체 전해질막 1PVHF1FSI의 성능 특성화
저자는 다양한 측면에서 리-기간 배터리의 고체 전해질 막 1PVHF1FSI의 성능을 특성화했으며 우수한 이온 전도 경로를 제공할 수 있는 연속적인 다공성 채널을 가지고 있으며 기계적 특성이 리튬 금속의 형성을 더 잘 억제할 수 있음을 발견했습니다. 수상돌기. 자라다. 1PVHF1FSI를 매트릭스로 하는 고체 리-기간 배터리의 리튬 이온 저장 메커니즘은 액체 리-기간 배터리의 메커니즘과 다릅니다. 후속 저자는 세 가지 전극 재료의 분극화 전압, 이력서 곡선, 사이클 용량 및 속도 성능을 분석했습니다. 특성화는 고체 SPAN이 높은 산화환원 동역학 및 낮은 부피 변화로 인해 더 나은 순환 안정성과 속도 성능을 갖는다는 것을 더욱 명확히 합니다.
그림 2. 솔리드 스테이트 SPAN의 리튬 저장 메커니즘 분석
저자는 ~에-현장 라만 및 ~에-situ에 의해 고체 상태 SPAN에서 리튬 이온의 저장 메커니즘을 추가로 분석합니다.부종두께 테스트 장치. 고체 SPAN은 리튬이온이 고체 SPAN에 저장되면서 봄 여름 시즌 결합이 끊어져 리₄S₂-팬 구조를 형성함을 알 수 있었다. 이 과정은 리튬 인터칼레이션의 삽입 반응과 유사하므로 저자는 이 메커니즘을 준 인터칼레이션(유사-윤달)이라고 부릅니다. 반응.
그림 3. 전고체 기간 파우치 전지의 성능 특성
반응 메커니즘을 분석한 후 저자는 주기 안정성과 굽힘 성능을 특성화하기 위해 고체 및 액체 기간 파우치 배터리를 조립했습니다. 고체형 기간 배터리는 유연성이 더 좋고, 용량 유지율이 버클링 성능과 비슷하며, 전해질의 열 안정성도 매우 좋은 것으로 나타났습니다. 양호, 단락 또는 바늘 스틱의 영향을 견딜 수 있습니다. 실제 응용 분야에서는 스마트폰도 충전할 수 있습니다.
요약하다
이 논문에서는 염분 폴리머 전해질을 사용하는 고체 리-기간 배터리를 개발했습니다. 이 구조에서 S는 사이클링 동안 팬 기판에 고정되어 Li2S의 형성을 방지하여 성능 다양성 측면에서 기존의 고체 리-S 배터리 시스템보다 더 빠른 산화환원 동역학 및 더 적은 부피를 나타낼 수 있습니다. 이 작업은 고체 리-S 배터리의 황 산화 환원 동역학을 개선하기 위한 새로운 아이디어를 제공합니다.
권장 테스트 장비
MCS 시리즈 모델 좌굴 현장 S웰링테스트 시스템
