快速充电的锂金属电池技术迎来进展 从根源上消除枝晶

快速充电的锂金属电池技术迎来进展从根源上消除枝晶运用这种技术的诀窍是使用一种锂不"喜欢"的晶体生长表面。从这些种子晶体中生长出密集的均匀金属锂层。电池研究人员对均匀的金属锂层非常感兴趣，因为它们不包含被称为枝晶的物质，电池阳极中这些物质的形成是快速充电的超能量密度锂金属电池的一个长期障碍。由加州大学圣地亚哥分校工程师领导的这种新方法使锂金属电池在大约一小时内完成充电，这一速度与当今的锂离子电池相比具有竞争力。加州大学圣地亚哥分校的工程师与加州大学欧文分校的成像研究人员合作，今天（2023年2月9日）在《自然-能源》杂志上发表了这项旨在开发快速充电的锂金属电池的进展。在这张SEM图像中，大而均匀的金属锂晶体生长在一个表面上，这令人惊讶，因为它并不"喜欢"锂。加州大学圣地亚哥分校的电池研究人员发现，金属锂晶体可以被启动（成核），并快速而均匀地生长为密集的金属锂层，而这些金属锂层缺乏性能退化的枝晶。在2023年2月9日发表的《自然-能源》论文中，加州大学圣地亚哥分校的电池研究人员表明，这种锂晶体种子的意外形成导致即使在高充电率下也能形成致密的锂层，从而产生长周期寿命的锂金属电池，而且还可以快速充电。这一发现克服了可充电锂金属电池的一个普遍现象，即高速充电总是容易导致锂电池被枝晶穿透导致寿命缩短。通过用这种由氟化锂和铁制成的疏水性表面取代锂金属电池负极（阳极）上无处不在的铜表面，研究人员为创造更可靠、更安全、更高性能的锂金属电池开辟了一条新途径。为了生长锂金属晶体，研究人员用氟化锂（LiF）和铁（Fe）组成的疏锂纳米复合材料表面取代了锂金属电池负极（阳极）上无处不在的铜表面。使用这种疏水性表面进行锂沉积，形成了锂晶体种子，并从这些种子中生长出密集的锂层--即使是在高充电率下，带来的结果是可以快速充电的长循环寿命的锂金属电池。金属锂单晶的低温TEM图像，它被播种在一个令人惊讶的、由氟化锂和铁组成的硫代纳米复合材料表面，该锂晶体具有六角形双锥体的形状。由加州大学圣地亚哥分校纳米工程师领导的新进展可以消除阻碍能量密集型锂金属电池在电动汽车（EVs）和便携式电子产品等应用中广泛使用的一个重要障碍。虽然锂金属电池因其高充电密度而在电动汽车和便携式电子产品中具有巨大的潜力，但今天的锂金属电池必须以极慢的速度充电，以保持电池的性能和避免安全问题。慢速充电是必要的，这可以尽量减少破坏电池性能的锂枝晶的形成，因为锂离子与电子结合，在电池的阳极侧形成锂晶体，锂晶体在电池充电时堆积，而锂晶体在电池放电时溶解。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1343511.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1343511.htm

西格玛锂业宣布上调巴西 EV 电池金属矿藏预估规模

西格玛锂业宣布上调巴西EV电池金属矿藏预估规模加拿大锂矿上市公司西格玛锂业（SigmaLithiumCorp.）宣布扩大其在巴西的电动汽车（EV）电池金属矿藏的预估规模，该公司称这将使其在未来进一步扩大生产水平。西格玛表示，该公司已将巴西米纳斯吉拉斯州GrotadoCirilo项目的矿产资源量预估值上调了27%。这家总部位于温哥华的公司表示，该项目目前将成为全球第四大在运的工业化前锂综合体，资源量达1.09亿吨。

科学家展示锂金属电池设计：在空心多孔碳结构中储存离子以实现快速充电

科学家展示锂金属电池设计：在空心多孔碳结构中储存离子以实现快速充电据NewAtlas报道，韩国国家科技研究委员会的科学家们展示了一种很有前景的新电池结构，这种结构可以大大改善容量和充电时间。这一突破源于高密度锂金属电池的新设计，该设计仔细控制有问题的离子生长，使其能够在数百次循环中保持功能。目前使用的锂电池有一个由石墨制成的阳极组件，但如果科学家们能够使用纯金属锂来代替，这将标志着能源储存技术的巨大飞跃。这是因为锂金属的理论容量约为石墨的10倍，约为3860mAh/g，而石墨为372mAh/g，这将使电动汽车在每次充电后行驶得更远，或者使智能手机能够运行一周时间。但是，这些电池通过不同的化学反应产生能量，而这些反应带来了另一组需要解决的问题。随着锂金属电池的循环，锂离子在阳极表面不均匀地生长，形成被称为枝晶的结构。这些突起会导致阳极膨胀，电池短路或起火。大量的研究都集中在解决这个问题上。这项新研究的作者用一种具有空心的多孔碳结构来解决这个问题，作为阳极。这些被称为Li-confinablecore–shellhosts的结构被认为是这一领域令人振奋的前景，它们能够在循环过程中通过将锂存放在空心中来防止枝晶生长和体积膨胀。然而，它们确实在另一个方面存在着不良的电化学性能，在操作过程中仍然在结构的表面形成不良的锂生长，这就是所谓的顶部电镀。该团队已经为这些结构开发了一种新的设计，在中空核心中加入了少量的金纳米粒子。这些颗粒对锂离子有亲和力，因此能够控制它们的生长方向，将它们诱入核心，同时还在外壳中形成纳米级的孔隙，进一步促进锂离子向空心中心迁移。这有助于防止枝晶生长和顶部电镀，由此产生的电池设计在该团队的模拟实验中显示出巨大的潜力。在高电流充电条件下，锂离子沉积被保持在结构内，并使其在高电流密度下的500次充电循环中保持82.5%的容量。研究小组认为，这种寿命和对高电流密度的耐受性指向了一种高容量的电池，它还可以快速充电。领导该研究小组的ByungGonKim博士说：“尽管有高容量的优点，锂金属电池在商业化方面还有许多障碍需要克服，主要是由于稳定性和安全性问题。我们的研究是非常有价值的，因为我们开发了一种大规模生产具有高库仑效率的锂金属储能器的技术，用于快速充电的锂金属电池。”该团队正在努力使该电池技术商业化，但首先需要开发一种兼容的电解质溶液，以便在使用过程中传输离子。该研究发表在《ACSNano》杂志上。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1309939.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1309939.htm

长安汽车：正开展锂硫电池、金属电池等新型电池的原型电芯设计，力争 2035 年实现搭载应用

长安汽车：正开展锂硫电池、金属电池等新型电池的原型电芯设计，力争2035年实现搭载应用技术路线上，长安汽车着力电芯技术的突破。围绕液态电池材料改性、体系优化等开展技术攻关，不断提升电池能量密度，充电倍率做到应用3C，普及5C，预研7C，最快实现充电7分钟，续航400公里。深耕半固态、固态电池的全新电解质材料开发、关键工艺开发，基于整车需求，正向开发领先的固态电池，从2025年开始逐步量产应用，重量能量密度达到350-500Wh/kg、体积能量密度750-1000Wh/L，2030年全面普及应用。新型电池方面，正在开展锂硫电池、金属电池等新型电池的原型电芯设计，预计能量密度将突破1300-1500Wh/kg，力争在2035年实现搭载应用。

太蓝新能源车规级全固态锂金属电池能量密度 720Wh 创纪录 业内：重量只有目前主流电池的 1/7—1/3

太蓝新能源车规级全固态锂金属电池能量密度720Wh创纪录业内：重量只有目前主流电池的1/7—1/3近日，总部位于重庆的太蓝新能源对外宣布在固态电池技术领域取得重大突破。公司成功研发出车规级单体容量120Ah、实测能量密度高达720Wh的超高能量密度体型化全固态锂金属电池，成果刷新了体型化锂电池单体容量和最高能量密度的行业纪录。据业内介绍，目前主流的磷酸铁锂电池重量能量密度一般在100—160Wh，三元锂电池的重量能量密度通常在150—250Wh左右。太蓝新能源的成果，意味着这款全固态电池的重量只有目前主流电池的1/7—1/3。（澎湃新闻）