新能源汽车用氮化锂人工固态电解质膜的研究

作者：彭亮; 赵明

来源：粉末冶金工业, 2023, 33(06): 94-100.

DOI：10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20220195

• 金属锂负极
• 人工固体电解质膜
• 氮化锂
• 离子电导率
• 电解液

金属锂具有极高的理论容量(3 860 mAh/g)与极低的还原电位(-3.04 V)，作为负极材料将使电池能量密度大大提升，有望实现大于400 Wh/kg的目标，并使新能源汽车续航里程大大延长。然而，金属锂负极与电解液的不断反应在消耗电解液的同时，亦会增大电池内阻。在实验中，采用添加人工固体电解质膜的方法，在抑制金属锂与电解液反应的同时，氮化锂的高离子电导率亦能实现金属锂表面的锂离子的快速传输，使电池具有较低的内阻。得益于氮化锂固体电解质膜的缓冲作用，所组装的锂/锂对称电池可在0.4 mA/cm2电流密度下稳定循环1 000 h，临界电流密度达到1.8 mA/cm2；钴酸锂/金属锂软包半电池1 C条件下循环300圈后，容量保持率可达93.1%。