“我们尝试过,但是由于高能粒子的照射,容易引起SEI及电极结构的破坏;虽然低温冷冻电镜能够解决这一问题,但是由于使用条件的限制,在实验中无法使用常温电解液,也无法实现原位观察。此外,这个过程中用到的设备过于昂贵,不具备推广价值!”陶然直接给出正面回复。
这个实验他们尝试过的,利用各种电镜技术,在纳米尺度理解锂枝晶生长的演化过程,一直都是解决这个问题至关重要的法门,他们自然不会错过尝试!
他们的新能源电池研发是要面向于市场的,即贵且费的方法,就不适用了!他们要寻求的是,能够有效遏制锂枝晶生长,且单位代价要相对物美价廉,且还要能够长时间供电,才能适用于作为真正新能源电池,去推广面向大众。
实验室的方法,其实很多都是存在于理想数据中,不具备推广价值的。
“我和成旭尝试了,前期利用原位电化学原子力显微镜(EC-AFM)对锂离子电池多种负极材料SEI膜成膜机理进行深入研究的基础上,利用SEI膜成膜电位比金属锂沉积电位更正的特点,设计了两步法研究锂枝晶的实时原位观察实验!”
一年多的研究,还有吴桐偶尔请教指点,陶然和阮成旭可以说,他们在新能源电池,特别是锂电池版块,有了长足的长进,这个实验设计方案,就是他们目前的收获反馈。
“我们通过利用EC-AFM实时研究以碳酸乙烯酯(EC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)为基础电解液的SEI膜的生长过程,并在此基础上进行原位锂枝晶的生长观察!
通过对这两种电解液所形成的SEI膜的杨氏模量、CV图谱及EIS阻抗谱分析,结合XPS光谱分析,我们发现FEC电解液所形成的SEI膜中含有较多的LiF无机盐,由于LiF具有较好的硬度和稳定性,使得SEI膜具有较高强度,能够一定范围内有效抑制锂枝晶生长!”
阮成旭补充着完整实验的介绍,这是他们的进步,可以说是目前走在了国际还算优秀的范围,但是,依然没能彻底解决锂枝晶穿梭效应这个问题!
新能源锂电池,这是相当热门前沿的版块,且极具有价值!
锂电池为何拥有这样让人前仆后继,为之沉迷的魔力,其实,都是离不开,围绕着一个至关重要的概念,能量密度。
单位体积内包含的能量,称之为能量密度。转化为电池上来表述,提升能量密度,便是衡量一块电池性能最重要的指标,也是科研界和工业界一直以来的不断追求!
甚至于在国内的十——三--五规划中,上面就成做了明确的规划,指出要在2020年实现动力电池技术水平与国际水平同步,产能规模保持全球
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