為了緩解現(xiàn)有電須刀電池容量的衰減問(wèn)題,科學(xué)家們?cè)谄潢?yáng)極材料製造時(shí)摻入了一定比例的二硫化鎢納米片,以進(jìn)一步提高產(chǎn)品的儲(chǔ)鋰空間,有效解決鋰枝晶生長(zhǎng)問(wèn)題。
眾多周知,鋰枝晶生長(zhǎng)是影響鋰離子電池安全性和可用容量降低的根本原因之一。鋰枝晶的生長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致化學(xué)電池在迴圈過(guò)程中電極和電解液介面的不穩(wěn)定,破壞固體電解質(zhì)介面(SEI)膜,並且其在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)不斷消耗電解液,造成金屬鋰不可逆沉積,形成死鋰,最後導(dǎo)致電池庫(kù)倫效率下降。更值得一提的是,鋰枝晶的形成,還會(huì)刺穿隔膜導(dǎo)致鋰離子電池內(nèi)部短接,從而造成電池?zé)崾Э兀l(fā)燃燒爆炸。
關(guān)於鋰枝晶的生長(zhǎng)機(jī)理在學(xué)術(shù)界還存在爭(zhēng)論。由於鋰離子電池怕水怕氧,常用的表徵SEI技術(shù)手段非常有限。而利用各種電鏡技術(shù)在納米尺度理解鋰枝晶生長(zhǎng)的演化過(guò)程對(duì)解決這一問(wèn)題至關(guān)重要。常規(guī)的透射電鏡由於高能粒子的照射,容易引起SEI及電極結(jié)構(gòu)的破壞;雖然低溫冷凍電鏡能夠解決這一問(wèn)題,但是由於使用條件的限制,在實(shí)驗(yàn)中無(wú)法使用常溫電解液,也無(wú)法實(shí)現(xiàn)原位觀察。此外,其昂貴的設(shè)備引進(jìn)費(fèi)用也制約了其推廣。
現(xiàn)今,為了緩解電池鋰枝晶生長(zhǎng)的問(wèn)題,二硫化鎢納米片從眾多儲(chǔ)能陽(yáng)極材料添加劑中脫穎而出。其能顯著增加陽(yáng)極材料的鋰離子的儲(chǔ)存位置,減少游離在陽(yáng)極表面的數(shù)量,從而緩解電池容量衰減問(wèn)題。