构建亲锂铜基3D集流体实现金属锂的均匀沉积

发布时间：2021-05-10 22:17

　　锂金属负极以其最高的理论比容量(3860m Ah?g^-1)和最低的电化学电位（-3.04V（vs SHE））被誉为电池界的"圣杯"。但是锂金属电池的缺点也尤为明显:充放电过程中锂金属电池容易在负极不均匀沉积从而产生锂枝晶,锂枝晶的产生会造成固体电解质介面（SEI）膜的持续破裂,不稳定的SEI膜又会加剧锂枝晶的形成,进而刺穿隔膜,导致电池的循环性能下降,产生安全隐患,所以采取相应的措施在负极均匀沉积金属锂尤为重要。本研究使用商业化的铜网,通过碱性溶剂的氧化和空气气氛煅烧,在铜网表面形成均一的亲锂氧化铜纳米片阵列。铜网的3D结构可以有效减小电流密度,亲锂的纳米片阵列可以降低锂的沉积过电势,均匀沉积锂,有效抑制锂枝晶的产生。在电流密度为3mA?cm^–2的半电池测试中,稳定循环230圈后库伦效率稳定维持在99%以上;搭配磷酸铁锂（LFP）全电池测试,在1C(0.17mA×mg^-1)条件下可稳定循环300圈,容量保持率为95%。本研究为锂金属负极3D集流体的设计提供了新思路。 

【文章来源】：无机材料学报. 2020,35(08)北大核心EISCICSCD

【文章页数】：9 页

【文章目录】：
1 实验方法
    1.1 材料合成
    1.2 结构表征
    1.3 电化学测试
    1.4 Comsol模拟
2 结果与讨论
    2.1 结构表征
    2.2 电化学性能测试
    2.3 Comsol模拟计算
3 结论
补充材料
补充材料:
    构建亲锂铜基3D集流体实现金属锂的均匀沉积



本文编号：3180158