锂金属电池(LMB)具有高能量密度,有望成为未来的储能技术。然而,它们的应用受到了安全问题和循环寿命稳定性的阻碍,这是由Li枝晶的形成、固体电解质界面不稳定性和循环过程中的体积变化引起的。为了应对这些挑战,碳基材料已被用作修饰LMB中铜集电器表面的人工界面层。近日,西北工业大学Ai Wei综述研究了碳基中间层的形态尺寸对锂金属阳极稳定性的影响。
本文要点:
1) 在多种碳基材料中,0D碳具有高比表面积,有利于提高锂离子的传输速率和确保电流均匀分布。1D碳结构形成了锂离子扩散的网络,而2D碳建立了保护层,减轻了副反应。3D碳结构促进了Li在其内腔中的沉积,有效控制了体积波动。
2) 作者对碳基材料的每个维度如何有助于调节Li沉积进行了详细的探索。此外,作者还重点介绍了用于LMB的碳改性铜集电器发展中的持续挑战和潜在途径,旨在为无阳极锂金属电池的设计提供有效指导。
Wanqing Guan et.al Impact of Morphological Dimensions in Carbon-Based Interlayers on Lithium Metal Anode Stabilization Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302565
https://doi.org/10.1002/aenm.202302565