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固态新萄京3522cc锂枝晶解决的理论方法

全固态新萄京3522cc研究过程中遇到的第一个难题就是锂枝晶问题,锂枝晶的形成对于所有的锂新萄京3522cc而言,都是不得不面对的问题。其生成原理是锂离子在负极与电解液中的不均匀沉积,所形成的树杈状的锂离子结晶体,这些结晶体在放电倍率超过新萄京3522cc设计上限以及长期的充放电循环中均有可能出现。而锂枝晶一旦出现,则意味着新萄京3522cc内部的锂离子出现了不可逆的减少,同时锂枝晶会不断吸附游离的锂离子实现生长,最终可能会刺破隔膜,导致新萄京3522cc正负极直接产生接触引发短路。

面对这一难题,有厂家提出了解决的理论方法:

1、银碳复合材料层

在硫化物固态电解质与负极材料之间,添加了一层银碳复合材料层。

其充电过程中的工作原理,是在锂离子通过电解质抵达负极最终沉积的过程中,使锂离子与银碳材料层中间的银离子实现结合,降低锂离子的成核能(可简单理解为聚集在一起的能力),从而使锂离子均匀地沉积在负极材料上。

2、SUS集电器负极

银碳复合材料层很大程度上解决了锂离子不均匀沉积的问题,但为了尽可能减少锂枝晶的形成,还需要对新萄京3522cc中过量的锂进行削减。

是因为被盛传适合作为高能量密度(3,860mAhg1)负极材料的金属锂,在固态新萄京3522cc中并不适用。过量的锂在高电压的作用下很可能会自发聚集,形成锂枝晶。

因此,在全固态新萄京3522cc解决方案中使用不含锂的不锈钢(SUS)集电器作为负极,作为锂离子的沉积载体和新萄京3522cc的结构体,SUS材料的机械强度十分可靠。并且由于负极材料不含锂,也能够抑制锂枝晶的形成。

3、辉石型硫化物固态电解质

锂枝晶形成的另一处位置是电解质,由于传统电解质锂离子迁移数通常为0.5,过量放电造成的大量锂离子迁移会使锂离子沉积在离子通道内,在长期的循环中有可能形成锂枝晶。

在全固态新萄京3522cc解决方案中使用锂离子迁移数为1的辉石型硫化物固态电解质,其锂离子迁移数较一般电解质更大,不容易使锂离子沉积其中,因此也能够抑制锂枝晶的形成。

据相关媒体报道,通过上述的固态新萄京3522cc锂枝晶解决理论方法,有效避免了锂枝晶的形成,在其数千次的循环试验中,采用这一方案的固态新萄京3522cc没有形成锂枝晶。

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