金属锂电池负极界面氮化硼修饰膜的研究

作     者：周海涛 温承钦 郑玲 孙洁 ZHOU Haitao;WEN Chengqin;ZHENG Ling;SUN Jie

作者机构：重庆公共运输职业学院智能装备学院重庆402247 广西物流职业技术学院物流交通学院广西贵港537100 重庆大学汽车工程学院重庆400030 

出 版 物：《无机盐工业》 (Inorganic Chemicals Industry)

年 卷 期：2024年第56卷第4期

页      面：85-89页

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主　　题：锂离子电池 氮化硼 金属锂负极 人工固体电解质膜 

摘      要：金属锂负极由于具有超高的比容量(3 860 mA·h/g)与超低的还原电位(-3.04 V),其应用能够大幅提升现有锂离子电池的能量密度。然而,金属锂与电解液持续不断的副反应可导致电池的严重极化、非活性锂的增加及电池容量的迅速衰减。为了提升金属锂电池的循环性能,采用氮化硼薄膜作为金属锂表面的人工固体电解质膜(SEI膜)抑制其与电解液之间的副反应,以实现金属锂电池的长循环。采用简单易操作的喷涂沉积法,可将氮化硼薄膜均匀地沉积于金属锂表面,并通过电化学阻抗谱探索了最佳沉积次数。氮化硼SEI膜具有离子导通且电子绝缘的特性,成功地抑制了界面副反应与电池的极化增加。相比未经修饰的金属锂,经氮化硼修饰后,电池负极单位面积阻抗由4.6Ω/cm^(2)降低至1.2Ω/cm^(2)。所组装的锰酸锂/金属锂电池首圈库伦效率由89.2%提升至96.6%;1C条件下循环300次后,容量保持率由86.3%提升至94.6%。