【引言】

金屬鋰電池有望成為未來(lái)能量?jī)?chǔ)存領(lǐng)域的新星，但是諸如嵌鋰-脫鋰過(guò)程中的庫(kù)倫效率限制和鋰枝晶生長(zhǎng)的安全性問(wèn)題是其面臨的主要挑戰(zhàn)。

為了構(gòu)建高性能的金屬鋰電池，精確測(cè)量鋰的庫(kù)倫效率是預(yù)測(cè)循環(huán)壽命的關(guān)鍵問(wèn)題之一。當(dāng)庫(kù)倫效率接近100%的時(shí)候，盡管是0.1%的增量也會(huì)導(dǎo)致金屬鋰電池循環(huán)壽命顯著的變化。然而，測(cè)量鋰的庫(kù)倫效率是受許多因素和測(cè)試方法影響的。比如，在鋰樣品的制備、轉(zhuǎn)移和分析過(guò)程中，要盡量謹(jǐn)慎地避免暴露在空氣中。

【成果簡(jiǎn)介】

近日，來(lái)自西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的張基廣博士在著名期刊AdvancedEnergyMaterials上發(fā)表題為”AccurateDeterminationofCoulombicEfficiencyforLithiumMetalAnodesandLithiumMetalBatteries”的文章。該文章研究了影響金屬鋰庫(kù)倫效率測(cè)試的各種因素，并提出了一種精確測(cè)量金屬鋰庫(kù)倫效率的方法。改進(jìn)的測(cè)試庫(kù)倫效率的可靠方法可作為標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)從而為其他研究者提供借鑒，并幫助其減小不同研究組之間測(cè)試庫(kù)倫效率的誤差。該庫(kù)倫效率測(cè)試值可由此計(jì)算得到，并用于循環(huán)過(guò)程中鋰消耗量的的定量化和金屬鋰電池循環(huán)壽命的估算。

【圖文導(dǎo)讀】

圖一：方法1測(cè)試Li||Cu電池的電化學(xué)性能。

a)使用方法1測(cè)試的Li||Cu電池循環(huán)示意圖；

b)恒電流測(cè)試：

c)電壓隨時(shí)間變化的變化曲線：

d)計(jì)算的庫(kù)倫效率與循環(huán)次數(shù)的變化曲線。

圖二：方法2測(cè)試Li||Cu電池的電化學(xué)性能。

a)使用方法2測(cè)試的Li||Cu電池循環(huán)示意圖；

b)恒電流測(cè)試：

c)電壓隨時(shí)間變化的變化曲線：

圖三：方法3測(cè)試Li||Cu電池的電化學(xué)性能。

a)使用方法3測(cè)試的Li||Cu電池循環(huán)示意圖；

b)恒電流測(cè)試：

c)電壓隨時(shí)間變化的變化曲線：