典型文献
高性能锂金属电池负极结构设计及界面强化研究进展
文献摘要：
锂离子电池(LIBs)作为目前使用最广泛的二次电池,绝大多数以理论比容量较低的石墨(372 mAh/g)为负极,已无法满足人们日益增长的对电池储能性能的要求.金属锂因其超高的理论比容量(3 860 mAh/g)和最低的还原电势(-3.04 V,相比于氢标准电极)被看作是下一代高能量密度可充电锂电池最理想的负极材料.尤其是当金属锂与硫、氧组成锂-硫或锂-氧电池体系时,其理论能量密度远超锂离子电池,受到研究者的广泛关注.然而,库伦效率低和稳定性差一直是限制锂金属电池商业化应用的关键因素.当金属锂直接用作电池负极时,其易与电解液反应,在其表面形成一层脆弱的固态电解质中间相(SEI)膜.电池循环时,负极体积膨胀会破坏SEI膜,诱导锂枝晶和"死锂"形成,造成不可逆的容量损失.此外,锂枝晶生长至一定程度后会刺穿隔膜,导致电池内部短路甚至发生爆炸,引发严重的安全问题.为了解决上述问题,研究者们在锂金属负极失效机制、结构设计及界面强化等方面进行了许多探索.一些研究枝晶生长的理论模型如Chaza-lviel-Brissot模型、Yamaki模型和静电屏蔽模型等已受到广泛认可.在此基础上,研究者们尝试通过设计三维集流体、表面改性集流体以及构筑原位或人工SEI膜的方式来抑制锂枝晶生长和缓解体积效应,并取得了一定成果.本文系统地介绍了几种典型的锂金属负极失效机制,着重总结了近年来研究者们在锂金属负极结构设计和界面强化方面的研究进展,最后分析了锂金属电池研究中仍存在的问题并给出了一些建议,以期为早日实现锂金属电池的商业化应用提供参考.
文献关键词：
锂金属电池;锂金属负极;固态电解质中间相;锂枝晶;结构设计;界面强化
中图分类号：
作者姓名：
姚诗言;曾立艳;刘军
作者机构：
华南理工大学材料科学与工程学院,广东省先进储能材料重点实验室,广州510641
文献出处：
引用格式：
[1]姚诗言;曾立艳;刘军-.高性能锂金属电池负极结构设计及界面强化研究进展)[J].材料导报,2022(16):188-198
A类：
Chaza,lviel,Brissot,Yamaki
B类：
锂金属电池,界面强化,锂离子电池,LIBs,二次电池,比容量,mAh,电池储能,储能性能,金属锂,还原电势,下一代,高能量密度,可充电,锂电池,负极材料,氧电池,电池体系,库伦效率,商业化应用,电解液,固态电解质中间相,SEI,电池循环,极体,体积膨胀,枝晶生长,后会,刺穿,隔膜,致电,池内,内部短路,发生爆炸,锂金属负极,失效机制,静电屏蔽,屏蔽模型,三维集流体,表面改性,抑制锂枝晶,和缓,解体,体积效应,早日
AB值：
0.280402
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