形成均匀、非枝晶锂(Li)对于实现致密的Li金属负极和长寿命电池至关重要。
近日,加州大学圣地亚哥分校Ping Liu发现六边形的多面锂种可以在碳聚合物复合薄膜上均匀生长。
文章要点
1)研究揭示了碳缺陷在作为其形成的成核点方面发挥的关键作用。调整缺陷的密度和空间分布可以优化多面种子生长的条件。
2)拉曼光谱结果证实,锂成核确实始于缺陷位置。均匀分布的晶种有利于低孔隙率的锂沉积,有效减少循环过程中的锂粉碎,释放锂金属电池的快速充电能力。在 1 C 倍率下,使用 LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2 正极(4.5 mA h cm−2)与在碳复合膜上生长的锂负极配对的全电池与基准电池相比,循环寿命提高了 313%。
富含缺陷的碳质材料的聚合物复合材料是高倍率、高能量密度电池的可扩展、低成本基材。
参考文献
Sicen Yu, et al, Defect-Mediated Faceted Lithium Nucleation on Carbon Composite Substrates, ACS Nano, 2024
DOI: 10.1021/acsnano.4c03498
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c03498