“无阳极”锂金属电池提供了尽可能高的能量密度,但在碳酸盐电解质中运行时,锂库仑效率较低。近日,同济大学马吉伟、柏林工业大学Peter Strasser、华中科技大学黄云辉、伽龙报道了在碳酸盐电解质中使用p区辛酸锡添加剂提高无阳极锂金属电池的性能。
本文要点:
1) 辛酸酯在铜基材上的优先吸附诱导了无碳酸盐保护层的构建,这抑制了副反应,有助于均匀镀锂。同时,在初始充电过程中Sn2+的还原建立了Cu6Sn5合金和Sn的稳定亲石层,提高了Li和Cu基底之间的亲和力。
2) 添加了辛酸锡的无阳极锂金属软包电池具有良好的循环稳定性,库仑效率高达99.1%。此外,这种原位p区电镀策略也在其他类型的p区金属辛酸盐以及钠金属电池系统中得到了验证,这证明了其高度的通用性。
Jie Shi et.al In situ p-block protective layer plating in carbonate-based electrolytes enables stable cell cycling in anode-free lithium batteries Nature Materials 2024
DOI: 10.1038/s41563-024-01997-8
https://doi.org/10.1038/s41563-024-01997-8