리튬 이온 배터리의 극초고속 충전을 위한 전하 전달 제한 해제

고에너지 리튬 이온 배터리의 극초고속 충전(XFC)은 전기화된 교통수단의 주요 동력입니다. 이전 연구는 주로 전극 및 전해질에서 리튬 이온의 질량 수송 개선에 집중했지만, 전극-전해질 계면 간의 전하 전달 제한은 충분히 탐구되지 않았습니다. 여기에서는 전하 전달 동역학이 리튬 이온 셀의 빠른 재충전 가능성을 어떻게 결정하는지를 밝혀냅니다. XFC 동안 양극-전해질 계면을 통한 리튬 이온 전송이 속도 제한 요소로 나타났지만, 리튬 도금 방지를 위해 양극과 음극 모두에서 전하 전달 에너지 장벽을 동시에 낮춰야 하며, 이는 전해질 공학을 통해 이루어집니다. 전하 전달 제한을 해제함으로써, 184 Wh kg-1 파우치 셀이 안정적인 극초고속 충전(10분 충전하여 80%)을 보여주고, 245 Wh kg-1 21700 셀의 수명은 빠른 충전 동안 다섯 배 연장됩니다(25분 충전하여 80%).