Fluorurazione superficiale con fluoro elementare di litio metallico usato come anodo in batterie a litio metallico
Data di pubblicazione
16-09-2021Codice
CH.20.052.AStato
LicenziatoFase
2021-01-15Titolare
Politecnico di MilanoDipartimento
DIPARTIMENTO DI CHIMICA, MATERIALI E INGEGNERIA CHIMICA "GIULIO NATTA"Autori
Maurizio Sansotera, Luca Magagnin, Walter Navarrini, Eugenio Gibertini, Piergiorgio MarzianiDescrizione
L'invenzione introduce un metodo veloce e scalabile al fine di creare un sottile strato artificiale di interfaccia solido-elettrolita (SEI) sulla superficie del litio metallico, permettendo il suo utilizzo nelle batterie ricaricabili al litio metallico. La SEI artificiale è ottenuta per esposizione dell'elettrodo di Li metallico ad un agente gassoso di fluorurazione.
La SEI fluorurata artificiale migliora la qualità della deposizione e rimozione elettrochimica in termini di uniformità, permettendo di sostituire il Li metallico al convenzionale elettrodo a base di grafite per ottenere batterie ricaricabili al litio metallico. La possibilità di utilizzare in sicurezza un elettrodo di Li metallico è di particolare importanza perché le batterie ricaricabili al Li metallico potrebbero avere una densità di energia gravimetrica fino al doppio rispetto alle attuali battere agli ioni di litio. Nella figura in alto a sinistra è rappresentato il profilo della tensione di cella nel tempo e rivela il notevole miglioramento di stabilità quando l'elettrodo di litio metallico è trattato con il metodo LIFT e sottoposto a ripetuti cicli di deposizione e rimozione elettrochimica. La figura in basso a sinistra dimostra la notevole resistenza chimica del litio LIFT durante l'esposizione all'aria.