枝晶成長を抑制するリチウム金属バッテリー機能化ポリオレフィンセパレータの研究進展

Han-rui Xu ,  

Zhao-yi Wang ,  

Ke-fan Liu ,  

Nan-xi Dong ,  

Nan-fang Jia ,  

Jie Wang ,  

Bing-xue Liu ,  

Dao-lei Lin ,  

Guo-feng Tian ,  

Sheng-li Qi ,  

De-zhen Wu ,  

摘要

リチウム金属負極を使用するリチウム金属バッテリーは、高い理論容量(3860 mAh·g-1)と低い電位(標準水素電極に対して-3.040 V)のため、有望な次世代の高比エネルギーバッテリーとなる可能性があります。しかし、リチウム負極表面の枝晶成長とリチウム金属の持続的な損耗は、バッテリーの循環寿命を短くし、重大な安全問題を引き起こす可能性があり、商業化プロセスを実質的に妨げています。近年、機能化ポリオレフィンセパレータは、リチウムの枝晶形成を効果的に抑制でき、枝晶の形成と成長を効果的に抑制します。 本稿では、リチウム金属バッテリーの枝晶成長を抑制するための機能化ポリオレフィンセパレータの研究について包括的に検討します。機能化ポリオレフィンセパレータが枝晶の形成を抑制する原理、主要な特性および界面工学的挑戦を紹介し、枝晶成長を抑制するための無機物改質セパレータと高分子ベース複合セパレータの特性と研究進展に焦点を当てます。 最後に、現在の研究を総合し、枝晶成長を抑制する機能化ポリオレフィンセパレータの将来の展望と方向について提案します。 本レビューは、高性能および高安全性のリチウム金属バッテリーを実現するための新しい考え方と方向性を提供します。

关键词

リチウム金属バッテリー; 機能化ポリオレフィンセパレータ; 改質セパレータ; 枝晶; 枝晶の抑制

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