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Résumé Le lithium métallique (Li) est le candidat ultime pour une anode dans des batteries rechargeables à haute densité d'énergie. Cependant, son application pratique est entravée par des problèmes sérieux, y compris la croissance dendritique incontrôlée de Li et des réactions secondaires indésirables. Dans cette étude, un concept de « sel dans le métal » est proposé, et un film composite Li/LiNO3 est construit de manière à ce qu'un additif électrolytique classique, LiNO3, soit intégré avec succès dans la structure en vrac du Li métallique grâce à une approche de pétrissage mécanique facile. Le LiNO3 réagit avec le Li métallique pour générer des espèces conductrices Li+ (par exemple, Li3N et LiNxOy) sur l'ensemble de l'électrode. Ces dérivés offrent une interface électrolytique solide stable (SEI) et régulent efficacement l'uniformité de la nucléation/croissance de Li lors du plaquage initial, présentant une faible barrière énergétique de nucléation et une grande taille cristalline sans morphologie mousseuse. Il est important de noter que ces dérivés, combinés à LiNO3, peuvent réparer in situ la SEI endommagée à la suite du changement de volume important lors du plaquage/striping de Li, permettant une interface électrode-électrolyte stable et supprimant les réactions secondaires entre le Li métallique et l'électrolyte. Un cyclage stable avec une rétention de capacité élevée de 93,1 % après 100 cycles est obtenu pour des cellules complètes composées d'une cathode LiCoO2 à forte charge (≈20 mg cm−2) et d'une anode métallique Li composite avec 25 wt% de LiNO3 dans des conditions d'électrolyte pauvre (≈12 µL) à 0,5 C.
Fu et al. (Mer,) ont étudié cette question.