中国矿业大学（北京）刘瑞平Small Methods：氧空位工程调节TiNb₂O₇改性PE隔膜实现无枝晶锂金属电池

本文由中国矿业大学（北京）刘瑞平课题组报道，研究了一种通过氧空位工程调控TiNb2O7改性的PE隔膜（TNO-x-PE），用于无枝晶锂金属电池。背景方面，当前商用隔膜存在热稳定性差、润湿性差和机械性能低等问题，导致锂沉积不均匀和锂枝晶生长。研究目的是开发一种新型多功能隔膜，以提高锂金属电池的安全性和电化学性能。通过调节TNO的氧空位，提高了电导率和锂离子传输通道，增强了电荷转移能力和吸附阴离子能力，从而抑制了锂枝晶的生长。实验结果表明，TNO-x-PE隔膜具有更高的离子电导率、更大的锂离子迁移率和更小的接触角，Li/TNO-x-PE/Li对称电池在1 mA cm-2电流密度下稳定循环超过1600小时，LFP正极组装的电池在1 C下循环超过500次，容量保持率高达99.5%。结论是，该研究为设计高安全性和优异电化学性能的隔膜提供了一种新方法。