氧空位氧化鎢為鋰電負極材料或緩解金屬鋰沉積問題

氧空位氧化鎢是一種熵值相對較高的材料,十分適合作為新一代鋰電負極材料的改性劑,這樣可明顯提高其鋰離子的吸附能力,或能有效緩解金屬鋰沉積問題,延長蓄電池的迴圈壽命。

紫色氧化鎢圖片

在鋰離子電池中鋰元素要麼是以金屬氧化物、碳鋰化合物的形態存在,要麼是以離子的形態存在。

而金屬鋰沉積,一般是發生在負極表面。由於一定的原因,鋰離子在遷移到負極表面時,部分鋰離子沒有進入負極活性物質形成穩定的化合物,而是獲得電子後沉積在負極表面成為金屬鋰,並且不再參與後續的迴圈過程,導致容量下降。

這種情況,一般有幾種原因造成:充電超過截止電壓;大倍率充電;負極材料不足。過充電或負極材料不足的時候,負極不能容納從正極遷移過來的鋰離子,導致金屬鋰的沉積發生;而大倍率充電時,由於鋰離子短時間內到達負極的數量過多,造成堵塞和沉積。

鋰電池圖片

金屬鋰沉積,不但會造成儲能鋰離子電池迴圈壽命的下降,嚴重時還會導致正負兩極直接接觸,造成短路,增大安全隱患。

因此,要解決這個問題,就需要合理的正負極材料配比,同時也要嚴格限定鋰電池的使用條件,避免超過使用極限的情況。當然,從倍率性能著手,也可以局部改善電池的迴圈壽命。

經過這幾年的研究,化工科學家發現具有較大比表面積的氧空位氧化鎢作為鋰電負極材料的修飾劑,能明顯改善其儲鋰能力,緩解金屬鋰沉積問題,優化蓄電池的迴圈性能。

 

 

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