宁波材料所定量分析锂负极的真实可逆性助力发展锂金属电池

据国外媒体报道，中国科学院宁波材料技术与工程研究所刘兆平研究员领导的团队提出了一种分析方法，可以准确量化实际锂金属电池的可逆性和不可逆性。

锂电池具有优异的能量密度，是电池技术领域的重要焦点可是，金属锂正极的电化学可逆性差已成为提高金属锂电池循环寿命的瓶颈因此，准确分析锂金属负极的可逆性是开发长寿命锂金属电池的重要前提

锂电池在循环过程中，锂负极中的锂池会不断补偿不可逆的锂损失，因此锂金属负极的真正可逆性仍然是一个未解之谜。

考虑到这一点，该研究所的研究人员开发了一种创新的方法，可以区分实际锂电池系统中循环锂电池负极中的活性锂和非活性锂，并分别对它们进行定量分析该方法首次准确量化了锂金属阳极的电化学可逆性

考虑到包覆死锂的固体电解质界面膜存在有机溶剂屏障，研究人员创新性地使用联苯/四氢呋喃混合溶剂，实现了活性锂和死锂的物理分离将活性锂溶解在联苯/四氢呋喃中后，通过ICP—AES测定锂离子的量此外，通过气相色谱法测定残余死锂与去离子水反应产生的氢气量，实现了活性锂和死锂的准确定量

基于锂金属阳极不可逆性随循环次数呈指数增长的数学模型，研究人员定量分析了不同循环后活性锂和死锂的含量，从而获得了描述锂金属阳极真实可逆性的关键参数。

这种定量分析方法也可以应用于实际的软包装电池，反映锂金属负极在不同操作条件下的内部可逆差异，包括堆压和充放电速率。

该工作为深入了解不同设计参数和操作条件对金属锂正极可逆性的影响提供了定量对比工具，开辟了准确评估金属锂电池退化和失效的途径，有助于进一步设计和开发高性能金属锂。