【作者】 何平；

【Author】 Ping He;Center of Energy Storage Materials and Technology,College of Engineering and Applied Sciences,National Laboratory of Solid State Microstructures and Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures,Nanjing University;

【机构】 储能材料与技术中心,南京大学现代工程与应用科学学院能源系,南京大学固体微结构国家重点实验室；

【摘要】 全固态锂电池,尤其是全固态锂空气电池,采用无机固态电解质代替液态电解质,在开发高能量、安全、宽温度范围的储能器件方面具有很大的优势。然而,在这类电池电解质/电极材料中存在着不良的电荷储存和传输,这使得当温度降至零度以下时,电池会损失大部分容量和功率。因此,开发超低温可充电全固态电池是人们长期追求的目标。本文介绍一种新型太阳能光热电池技术来提升超低温下全固态锂空气电池实际容量与储能效率。我们利用气相束流沉积法制备的紧密堆积钌纳米结构层,与碳纳米管组装成等离激元空气正极表面高效宽频收集太阳光,并将其转化为热能。即便在超低温环境-73℃下,也能确保电解质/电极材料内实现有效的电荷存储和输运,表现出优异的循环寿命。此外,我们利用二维核磁交换实验监测离子在不同化学环境中交换的特性,对LAGP固态电解质与正极材料界面的空间电荷层效应进行了定量研究。结果表明存在空间电荷层的界面锂离子的交换活化能更低,交换电流密度也更小。该工作揭示了空间电荷层效应在全固态电池内对锂离子输运的影响,为优化固-固界面离子输运特性的优化给出了新思路。更多还原