《高性能金屬鋰負極的人工SEI保護膜研究》是依託同濟大學，由李灑擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高性能金屬鋰負極的人工SEI保護膜研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李灑
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
近年來，攜帶型電子設備及電動車的高速發展對鋰二次電池的性能提出更高的要求，從而激發了新一代高比容、長循環壽命的鋰金屬煉章設電池負極材料的研究熱潮。然而充放電過程中的“鋰枝晶”和“死鋰”問題，會帶來金屬鋰電池循環性和安全性的不足，成為其商品化的瓶頸。研究表明，影響金屬鋰負極性能的主要因素是表面的SEI膜；如何使鋰金屬表面SEI膜更好 “穩定化”，是提高其電化學夜汗臭匙性能的關鍵。因此本項目選用鋰離子導體、電子絕緣體Al2O3和TiO2作為鋰金屬的人工SEI膜頁員乃協，並在電極中引入孔隙，來緩衝金屬鋰沉積-溶解反應巨大的體積變化和內應力。最後製備出Al2O3(TiO2)|Li|Cu複合結構的負極，並對其進行結構調控和最佳化，從而獲得高比容、長循環壽命。通過原位TEM和獄設提Raman觀測，揭示Al2O3(TiO2)|Li|Cu複合結構的負極容量衰減機制，為新型鋰金屬電池在大功率、高容量以及整體安全性的重大突破提供研究基礎。
結題摘要
近年來，攜帶型電子設備及電動車的高速發展對鋰二次電池的性能提出更高的要求，從而激發了新一代高比容、長循環壽命的鋰金屬電池負極材料的研究熱潮。然而充放電過程中的“鋰枝晶”和“死鋰”問題，會帶來金屬鋰電池循環性和安全性的不足，成為其商品化的瓶頸。研究表明戲記棕，影響金屬鋰負極性能的主要因素是表面的SEI膜；如何使鋰金屬表面SEI膜更好 “穩定化”，是提高其電化學性能的關鍵。圍繞此問題，本項目選用鋰離子導體、電子絕緣體Al2O3和TiO2作為鋰金屬的人工SEI膜，並在電極中引入孔隙，來緩衝金屬鋰沉積-溶解反應巨大的體積變化和內應力。最後製備出Al2O3(TiO2)|Li|Cu複合結構的負極，並對其進行結構調控和最佳化，從巴雄而獲得高比容、長循環壽命。通過原位TEM和Raman觀測，揭示Al2O3(TiO2)|Li|Cu複合結構的負極容量衰減機制，為新型鋰金屬電池在大功率、高容量以及整體安全性的重大突破提供研究基礎。相關結果發表在相關領域國際知名雜誌上，迄今為止，以通訊作者和第一作者發表高水平論文（影響因子大於十）10篇，包括2篇Energy Environ. Sci.，1篇Nat. Commun.，兆背付1篇Adv. Mater.，1篇Adv. Energy Mater.，1篇Nano Lett.，3篇Nano Energy等。
