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清華大學張強Angew：回收“死鋰”提高實用鋰金屬電池兩倍壽命

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清華大學張強Angew：回收“死鋰”提高實用鋰金屬電池兩倍壽命
高能量密度鋰金屬電池由于不斷的非活性鋰積累，并伴隨著電解液和活性鋰儲層的消耗，導致電池壽命短，嚴重降低了電池的循環性能。
清華大學張強等人證明通過碘化錫(SnI4 )引發的三碘化物/碘化物 (I3–/I–)氧化還原對可以回收非活性鋰。
清華大學張強Angew：回收“死鋰”提高實用鋰金屬電池兩倍壽命
首先，I3–的還原可將非活性鋰轉化為可溶性LiI。隨后，LiI擴散到正極側，可以被脫鋰的正極氧化，實現正極的鋰化。正極中的鋰離子可以在后續的電化學過程中重復使用，而I3–則被復制并持續回收無活性的鋰。
清華大學張強Angew：回收“死鋰”提高實用鋰金屬電池兩倍壽命
圖1 電化學性能
此外，低溫透射電鏡表明，引入的Sn不僅可以作為碘物種的載體，還可以以犧牲的方式減少I3–對活性鋰的額外腐蝕。因此，在工作的Li|LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2電池中，通過可逆的I3–/I–氧化還原對可顯著回收累積的非活性鋰，從而將電池壽命提高兩倍。
這項工作提出了一個創造性的解決方案，回收非活性鋰，以延長實用鋰金屬電池的壽命。
清華大學張強Angew：回收“死鋰”提高實用鋰金屬電池兩倍壽命
圖2 非活性Li回收策略的示意圖
Reclaiming Inactive Lithium with a Triiodide/Iodide Redox Couple for Practical Lithium Metal Batteries. Angewandte Chemie International Edition 2021. DOI: 10.1002/anie.202110589

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