Gráfico esquemático y datos experimentales que muestran el efecto de prevención de dendrita de litio del 10% en peso de HSCE. Gráfico esquemático y datos experimentales que muestran el efecto anticorrosión del 10% en peso de HSCE. Crédito:Zhang Xinbo
Las baterías tradicionales de iones de litio (Li-ion) no pueden satisfacer la creciente demanda de consumo de electricidad a gran escala. Litio-oxígeno aprótico recargable (Li-O 2 ) las baterías se han convertido en candidatos potenciales debido a su densidad de energía teórica ultra alta, que es aproximadamente 10 veces mayor que la de las baterías de iones de litio. El metal litio como ánodo es uno de los factores clave para obtener una capacidad específica tan alta.
Sin embargo, El uso de un ánodo de metal de litio inevitablemente provoca serios problemas de seguridad porque el crecimiento de dendrita del litio perforará el separador y dará lugar a un cortocircuito. Es más, la naturaleza semiabierta, así como el entorno oxidante de Li-O 2 las baterías causarán reacciones secundarias parasitarias más graves, obstaculizando así el desarrollo de Li-O 2 baterías. Por lo tanto, es vital descubrir cómo proteger eficazmente el ánodo de metal litio de Li-O 2 baterías.
Recientemente, un equipo de investigación dirigido por Zhang Xinbo del Instituto de Química Aplicada de Changchun (CIAC) de la Academia de Ciencias de China desarrolló una estrategia de regulación de electrolitos mediante el acoplamiento in situ de la FQ 3 ASI QUE 3 - sobre partículas coloidales de sílice hidrófoba a través de interacciones electrostáticas para evitar el crecimiento y la corrosión de las dendritas de litio. Estos hallazgos fueron publicados en Importar el 28 de agosto.
Los investigadores encontraron que esta estrategia podría acoplar el anión con nanosílice a través de la interacción electrostática evitando así la formación de un fuerte campo eléctrico durante el proceso de deposición de litio.
Un electrolito coloide de sílice hidrófobo (HSCE) con un bajo coeficiente de difusión del 10% en peso junto con la propiedad hidrófoba de la sílice dio lugar a un efecto anticorrosión 980 veces mejor, reduciendo así en gran medida la corrosión del litio en Li-O 2 baterías. Es más, mediante el uso de HSCE al 10% en peso, En estas baterías se obtuvo un rendimiento electroquímico estable y de larga duración.
"Creemos que esta estrategia de protección integral y eficaz puede inspirar más los métodos de regulación de electrolitos, logrando así un mejor rendimiento electroquímico, "dijo Zhang.
Este estudio también proporciona una estrategia de regulación de electrolitos efectiva para resolver los problemas de dendrita y corrosión en álcali-O 2 pilas y pilas alcalinas de aire. Estas baterías tienen el potencial de un buen rendimiento electroquímico en aplicaciones prácticas, y ayudará a liberar el gran potencial de los ánodos de metales alcalinos.
