液锡阳极固态电解质电池的性能分析

液锡阳极固态电解质电池的性能分析

提出了使用掺杂氧化锆的氧化钇作为电池固态电解质。根据对该电解质基本可逆性的测量表明，其电化学反应是可逆的，其充电效率高于95%，其循环率对输送能力有显著影响。当将放电电流从12.5mA/cm2降低到0.56mA/cm2时，其输送能力从8mAh/cm2增加到90mAh/cm2。同时，还对其循环进行EIS（电化学阻抗谱）分析得知，电池密封缺陷引起的阳极扩散极化增加是该电池电解质降解快的主要原因。

提出具有液锡阳极的电池概念，其已被证明是一个具有高的容量和充电效率（约8mAh/cm2和〉99%）的电池体，而且其循环条件是电池传递能力强弱的关键因素，因为这样可以降低放电电流的密度。因此，通过增加阳极电化学反应发生的有效面积来满足上述要求。但是，这也导致SnO2在电解液表面沉积，从而阻碍了Sn的大量使用和储存。所提出的电池可以在800次循环充放电后仍然保持很好的稳定性，从而更证实了其电能存储装置的潜力很大。

首先将电池在充满Ar（氩气）的环境中进行密封；然后使用陶瓷粘合剂将其密封到氧化铝惰性测试管的末端，用于电化学表征；最后将阴极暴露于大气中，并将放置在气密容器中的阳极置于管的内侧。在进行试验时，在玻璃密封存在缺陷的情况下，Ar被提供到阳极侧以防止过度的非电化学阳极氧化，然后以恒定电流进行调节，并在循环前运行恒定电压。在恒定电压阶段，形成在金属表面上的SnO2的电化学性质降低。通过Bio-Logic VMP3恒电位仪的电化学阻抗谱（EIS）记录充电/放电循环的过程。所有的EIS测量均在0.05～105Hz频率范围内进行，信号幅度为10mV。

刊名：Electrochimica Acat（英）

刊期：2016年第214期作者：Otaegui L et al

编译：陈少帅