由于较差的Li+调节能力,锂金属倾向于沉积在基底材料的顶部,这降低了空间利用率,并导致枝晶的生长,进一步增加了短路的风险。为了缓解锂金属阳极(LMA)的这些问题,有必要引导锂沉积并调整基板底部的Li+通量。在此,为了诱导Li+的迁移和沉积,广东工业大学Liu Quanbing、怀柔实验室Zhang Rui制作了疏浚和捕获双梯度框架。
本文要点:
1) 双梯度框架与具有较低Li+迁移势垒的上部Ni3S2纳米线和具有较强Li亲和力的底部Ni2P纳米线相结合,这种合理的组分分布克服了离子浓度梯度,获得了“阶梯填充”的锂沉积模式。
2) 此外,富含Li2S/Li3P的SEI的原位形成进一步促进了Li+向内部骨架的传输。因此,获得的电池在230次循环中实现了98%的平均库仑效率和180小时的寿命。该工作提供了一种可行的分步填充锂沉积策略,以促进锂金属电池(LMB)的开发。
Jiajie Pan et.al Lithium Dredging and Capturing Dual-Gradient Framework Enabling Step-Packed Deposition for Dendrite-Free Lithium Metal Anodes Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302862
https://doi.org/10.1002/aenm.202302862