據(jù)國外媒體報道，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所劉兆平研究員領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)提出了一種分析方法，可以準(zhǔn)確量化實(shí)際鋰金屬電池的可逆性和不可逆性。

鋰電池具有優(yōu)異的能量密度，是電池技術(shù)領(lǐng)域的重要焦點(diǎn)可是，金屬鋰正極的電化學(xué)可逆性差已成為提高金屬鋰電池循環(huán)壽命的瓶頸因此，準(zhǔn)確分析鋰金屬負(fù)極的可逆性是開發(fā)長壽命鋰金屬電池的重要前提

鋰電池在循環(huán)過程中，鋰負(fù)極中的鋰池會不斷補(bǔ)償不可逆的鋰損失，因此鋰金屬負(fù)極的真正可逆性仍然是一個未解之謎。

考慮到這一點(diǎn)，該研究所的研究人員開發(fā)了一種創(chuàng)新的方法，可以區(qū)分實(shí)際鋰電池系統(tǒng)中循環(huán)鋰電池負(fù)極中的活性鋰和非活性鋰，并分別對它們進(jìn)行定量分析該方法首次準(zhǔn)確量化了鋰金屬陽極的電化學(xué)可逆性

考慮到包覆死鋰的固體電解質(zhì)界面膜存在有機(jī)溶劑屏障，研究人員創(chuàng)新性地使用聯(lián)苯/四氫呋喃混合溶劑，實(shí)現(xiàn)了活性鋰和死鋰的物理分離將活性鋰溶解在聯(lián)苯/四氫呋喃中后，通過ICP—AES測定鋰離子的量此外，通過氣相色譜法測定殘余死鋰與去離子水反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣量，實(shí)現(xiàn)了活性鋰和死鋰的準(zhǔn)確定量

基于鋰金屬陽極不可逆性隨循環(huán)次數(shù)呈指數(shù)增長的數(shù)學(xué)模型，研究人員定量分析了不同循環(huán)后活性鋰和死鋰的含量，從而獲得了描述鋰金屬陽極真實(shí)可逆性的關(guān)鍵參數(shù)。

這種定量分析方法也可以應(yīng)用于實(shí)際的軟包裝電池，反映鋰金屬負(fù)極在不同操作條件下的內(nèi)部可逆差異，包括堆壓和充放電速率。

該工作為深入了解不同設(shè)計參數(shù)和操作條件對金屬鋰正極可逆性的影響提供了定量對比工具，開辟了準(zhǔn)確評估金屬鋰電池退化和失效的途徑，有助于進(jìn)一步設(shè)計和開發(fā)高性能金屬鋰。

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