高效化学预锂化方法在高比能锂离子电池中的应用:
众所周知,高能量密度锂离子电池体系的构建需要具有高容量和低电压的负极材料(如Si负极和Sn负极),但是这些负极材料在锂化过程中都存在着巨大的体积膨胀。体积膨胀导致多余的锂离子消耗,造成对全电池不利的不可逆容量和较低的前几周库伦效率。近几年,艾新平教授的研究团队新开发出了简单高效的化学预锂化方法来对电化学循环前的正负极材料预补锂以补偿其首周SEI膜形成所消耗的Li来提高库伦效率[6]。对于不含Li的正极材料如硫化聚丙烯腈(S-PAN)来说,预锂化处理能够使其有机会与无锂负极匹配为全电池,而避免了使用金属锂负极面临的枝晶生长等棘手的问题。
图4 化学预锂化的Li2S-Si全电池示意图
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2019年,艾新平教授团队在ACS Energy Letters上报道了他们首个有关化学预锂化方法在高比能锂离子电池构建方面的研究成果。他们利用萘锂溶液对S-PAN正极进行了全部预锂化使其成为Li2S-PAN正极,对Si负极进行了部分预锂化,并将这两种电极匹配构建了能量密度高达710Wh/kg的Li2S-Si全电池。这种高比能全电池工作过程中的Li+主要由完全预锂化的正极提供,Si负极部分预锂化的结果是降低首周SEI膜形成造成的容量损失。该Li2S-Si全电池的首周库伦效率高达93.45%,循环稳定性和倍率性能也十分优异。萘锂溶液作为化学预锂化试剂的优势在于其稳定性和温和型,与传统的正丁基锂预锂化试剂相比,共轭芳环能够*大限度地稳定含锂自由基,其在空气条件下暴露也十分安全。而与工业上常用的锂粉补锂相比,液态的预锂化试剂更能够使电极材料内部预锂化程度均一。
此外,中央督察组还指出了陕西省秦岭生态保护的工作机制不健全的问题。2013年底,陕西省将秦岭生态环境保护委员会取消,除西安市外,省级和秦岭其他5市(宝鸡、渭南、汉中、安康、商洛市)均未单设秦岭保护管理机构,此项工作未能形成齐抓共管的工作机制。对此,《方案》提出的整改目标是,2017年底前,秦岭地区生态环境保护持续加强、公共服务能力、基础设施建设、绿色产业发展持续推进。制订《陕西省秦岭生态环境保护总体规划》和《陕西省重点生态功能区产业准入负面清单》;沿秦岭各市编制完成秦岭保护规划。
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