Oxit Kim Loại Chuyển Tiếp cho Pin Rocking-Chair

Springer Science and Business Media LLC - Tập 369 - Trang 17-27 - 2011
M. M. Thackeray1, E. Ferg2, R. J. Gummow2, A. De Kock2
1Argonne National Laboratory, Electrochemical Technology Program, Argonne, USA
2Division of Materials Science and Technology, CSIR, Pretoria, South Africa

Tóm tắt

Oxit kim loại chuyển tiếp đã được đánh giá rộng rãi trong quá khứ như là vật liệu catot cho các tế bào lithium. Điểm nhấn chính của các nghiên cứu gần đây là phát triển các tế bào lithium-ion hoặc tế bào rocking-chair được lắp ráp ở trạng thái xả với một catot oxit kim loại chuyển tiếp đã lithi hóa và một anot carbon. Mặc dù các tế bào này an toàn hơn để sử dụng so với các tế bào lithium có anot lithium kim loại, khả năng lắng đọng lithium tại bề mặt của các hạt carbon ở mức sạc cao hoặc khi được sạc đầy không thể bị loại trừ. Bài báo này thảo luận về một số phát triển gần đây trong việc chế tạo các tế bào rocking-chair với cấu trúc chất mang oxit kim loại chuyển tiếp như là cả anot và catot, trong đó anot cung cấp điện áp tương đối thấp so với lithium và catot cung cấp điện áp tương đối cao so với lithium. Các tế bào này tránh được sự khử và oxy hóa của lithium trong quá trình sạc và xả, do đó, giảm thiểu nguy cơ an toàn của các tế bào lithium. Tuy nhiên, sự cải thiện an toàn đạt được lại đi kèm với việc giảm điện áp và năng lượng riêng của tế bào.

Từ khóa

#oxit kim loại chuyển tiếp #tế bào lithium #tế bào rocking-chair #vật liệu catot #an toàn tế bào

Tài liệu tham khảo

G. Pistoia (ed.), Lithium Batteries, New Materials, Developments and Perspectives, Elsevier (Amsterdam), 1994. T. Nagaura and K. Tozawa, Progress in Batteries and Solar Cells, 9, 209 (1990). J. R. Dahn, A. K. Sleigh, Hang Shi, B. M. Way, W. J. Weydanz, J. N. Reimers, Q. Zhong, and U. von Sacken, in reference 1, p. 1. D. Fauteaux and R. Koksbang, J. Appl. Electrochem., 23, 1 (1993). E. Ferg, R. J. Gummow, A. de Kock, and M. M. Thackeray, J. Electrochem. Soc., 141, L147, (1994). M. M. Thackeray, J. Electrochem. Soc. (1994). In press. D. W. Murphy, F. J. Di Salvo, J. N. Carides, and W. V. Waszczak, Mat. Res. Bull., 13, 1395 (1978). S. Morzilli, B. Scrosati, and F. Sgarlatta, Electrochim. Acta., 30, 1271 (1985). M. M. Thackeray, W. I. F. David, and J. B. Goodenough, J. Solid State Chem., 55, 280, (1984). T. Ohzuku and A. Ueda, Solid State Ionics, 69, 201 (1994). J. N. Reimers, J. R. Dahn, and U. von Sacken, J. Electrochem. Soc., 140, 2752 (1993). T. Ohzuku, A. Ueda, M. Nagayama, Y. Iwakoshi, and H. Komori, Electrochim. Acta., 38, 1159 (1993). T. Ohzuku, A. Ueda, and M. Nagayama, J. Electrochem. Soc., 140, 1862 (1993). W. Li, J. N. Reimers, and J. R. Dahn, Solid State Ionics, 67, 123 (1993). J. M. Tarascon, E. Wang, F. K. Shokoohi, W. R. McKinnon, and S. Colson, J. Electrochem. Soc., 138, 363 (1992). R. J. Gummow, D. C. Liles, and M. M. Thackeray, Mat. Res. Bull., 28, 235 (1993). M. M. Thackeray, A. de Kock, M. H. Rossouw, D. C. Liles, D. Hoge, and R. Bittihn, J. Electrochem. Soc., 139, 363 (1992). L. A. de Picciotto and M. M. Thackeray, Mat. Res. Bull., 20, 1409 (1985). K. M. Colbow, J. R. Dahn, and R. R. Haering, J. Power Sources, 26, 397 (1989). M. M. Thackeray, W. I. F. David, P. G. Bruce, and J. B. Goodenough, Mat. Res. Bull., 18, 461 (1983). R. J. Gummow, A. de Kock, and M. M. Thackeray, Solid State Ionics, 69, 59 (1994). L. A. de Picciotto and M. M. Thackeray, Mat. Res. Bull., 21, 583 (1986). K. Brandt, Proc. 5th Int. Seminar on Lithium Battery Technology and Applications, Deerfield Beach, Florida (March 4–6, 1991).