新的轉移方法會產生更安全，更長的鋰金屬電池

韓國的研究小組開發了一項突破性的便攜式印刷技術，該技術在鋰燃料的表面上形成了保護性薄層，隨時準備解決長期存在的樹枝狀問題，因此下一代的金屬電池。

韓國研究所化學技術研究所（KRICT）的Jungdon Suka（高級電池研究中心）的團隊成功地將由固體聚合物和陶瓷組成的混合防護層成功地轉移到了鋰 – 金屬中，並使用無溶劑的過程。

這項研究是 出版 在雜誌中 儲能材料場地

與常規的濕塗層方法不同，該方法在大面積上提供了均勻的塗層，而不會損壞鋰的反應性表面，並指出了商業生存能力的重要階段。

鋰金屬電池是下一代能量的存儲系統，它代替了石墨鋰金屬作為陽極。鋰金屬陽極提供了普通鋰離子電池的十倍，是需要高能量密度的固態和鋰 – 甲狀化電池中的關鍵材料。

然而，在充電/放電週期中的樹突的風險會導致安全問題，包括短路和火災危害，也限制了電池壽命。此外，取決於有機溶劑的濕塗層的傳統過程會進入雜質和表面損害，從而使大型產品和商業化變得複雜。

為了克服這些問題，研究小組開發了兩種類型的保護層：由粘土（Al₂o₃）和黃金（AU）組成的雙層，以及一個混合層統一陶瓷（Al-Volzo）和聚合物組件。這些保護層隨後使用基於滾動的轉移方法在金屬鋰上層壓，並指出該方法在該區域的首次演示。

該方法在單獨的基板上形成保護層，然後使用壓力將其傳輸到鋰，從而消除了溶劑的需求並最大程度地減少鋰損傷，從而提高了該過程的均勻性和可重複性。

在較早的研究中₂關於₃-UU雙層有效地抑制了樹突的生長，並使用機械強度和界面電阻的降低來支持穩定的循環。這項工作是第一個引入便攜式印刷品作為解決界面和潮濕限制的不穩定性的解決方案的工作。

基於此，研究小組現在證明了在245×50 mm的區域上傳輸一個離子傳導的柔性混合保護層，厚度僅為5微米。

這些雜種層抑制了樹突的生長，並在電極和電解質之間的截面處引起鋰離子均勻的流動，從而提供了自行車的穩定特徵。一個大區域的保護膜的單一傳輸既證實了技術的進度和商業化的可擴展性。

在袋子上的測試中，雜化鋰陽極保留了100次充電/放電週期後容量能力的81.5％，低覆蓋量為55.34 mV，高庫洛諾夫效率為99.1％，這是裸露liths-cells的穩定性的兩倍。即使在高質量的條件下，該電池完全排放了9分鐘，這些細胞仍保留了其初始容量的74.1％，這表明了循環的快速，穩定和有效的特徵。

該團隊預計，這一創新將加速在高能應用中（例如電動汽車和儲能係統（ESS））中鋰金屬電池的實際使用。此外，該技術可以應用於固態和鋰 – 鹽電池，這進一步有助於促進下一代電池。

Suk博士說：“這項研究結合了新的保護材料和轉移轉移的可擴展過程，以克服干擾不穩定性的關鍵問題和對金屬電池電池電池濕加工的限制。”

Krict總裁Young-Kuk Lee博士補充說：“這是確保高能鋰金屬電池的最實際解決方案之一，並可以提高韓國在全球電池中的競爭力。”