室温全固态锂金属电池的堆叠压力考量
应用物理
2019-12-05 v2 材料科学
摘要
全固态电池有望借助锂金属负极实现高能量密度电池。尽管固态电解质被认为机械强度足以抑制锂枝晶扩展，当今诸多报道仍显示电池在室温下因锂枝晶生长而失效。虽然电流密度、电解质孔隙率和界面性质等电池参数已被研究，但锂金属的力学性质以及外加堆叠压力对短路行为的作用仍知之甚少。在此，我们研究了全固态电池中锂金属的失效机制随堆叠压力的变化关系，并对固态电解质中埋藏锂的界面与形貌性质进行了原位表征。我们发现，5 MPa 的低堆叠压力可使锂对称电池可靠地进行镀锂和剥离超过 1000 小时，且 Li | Li6PS5Cl | LiNi0.80Co0.15Al0.05O2 全电池每次充电镀锂超过 4 um，能在室温下循环 200 次以上。这些结果表明，在合理堆叠压力下实现全固态电池锂金属负极具备可能性。
引用
@article{arxiv.1910.02118,
title = {Stack Pressure Considerations for Room Temperature All-Solid-State Lithium Metal Batteries},
author = {Jean-Marie Doux and Han Nguyen and Darren H. S. Tan and Abhik Banerjee and Xuefeng Wang and Erik A. Wu and Chiho Jo and Hedi Yang and Ying Shirley Meng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.02118},
year = {2019}
}
备注
13 pages, 5 figures